求解移相全桥电路在移相瞬间电流突增-综合电源技术-世纪电源网社区

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2011-9-23 15:08:51

10问答币

小弟被一个电源折磨了好几个月，走投无路之际发现了这里，特来求教各位大大。

这是我的电路图，左边开关管是用的IGBT，电容Ui上是220V整流后约310V的直流电压，设计输出电压800V到1000V。用DSP控制两路桥臂的导通时间，现在的问题是，在两路桥臂导通相位改变的时候，无论增大还是减小，变压器的原边和副边的电流波形都会出现一个突破天际的脉冲。图中那个小尖是正常运行的电流，那个特别高且脉宽很窄的脉冲，就是导通相位改变的时候出现的尖刺。我想知道如何能避免这个尖的出现，因为我正常运行的时候，原边电流峰值10A不到，但是这个尖刺峰值有70、80A，会让IGBT过流保护的。
补充一些参数：
变压器是自己绕的1:4的变比，超前桥臂并联电容10nF，滞后5nF，原边直流滤波电容15uF。
谢谢各位帮助指点了。

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		2 小妞默默小妞默默离线 LV8 副总工程师积分：4010 \| 主题：168 \| 帖子：1330 访问空间发消息积分:4010 LV8 副总工程师 2011-9-23 16:56:49
		帮你顶~期待高手来参与解答回复 \| 举报 \|

		3 zcyzvs zcyzvs 离线 LV8 副总工程师积分：2998 \| 主题：25 \| 帖子：517 访问空间发消息积分:2998 LV8 副总工程师 2011-9-23 20:40:02
		你看看你的死区时间问题了，回复 \| 举报 \|

		4 xiaoliangyl xiaoliangyl 离线 LV7 版主积分：9465 \| 主题：35 \| 帖子：3650 访问空间发消息积分:9465 版主 2011-9-23 21:03:06
		适当增大死区时间看看回复 \| 举报 \|

			5 muxiaoniao muxiaoniao 离线 LV2 本网技师积分：136 \| 主题：2 \| 帖子：15 访问空间发消息积分:136 LV2 本网技师 2011-9-24 18:48:25
			请问下，死区时间现在是3.6uS，控制信号的脉冲频率是20kHz，周期50us，高电平时间大概22us，大概需要把死区时间加大到多少呢？还是说有什么公式可以计算一下合适的死区时间？回复 \| 举报 \|

		6 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2011-9-24 20:54:45
		提供一个真实的电流图来看看，正常工作的就可以。回复 \| 举报 \|

			9 muxiaoniao muxiaoniao 离线 LV2 本网技师积分：136 \| 主题：2 \| 帖子：15 访问空间发消息积分:136 LV2 本网技师 2011-9-27 14:07:01
			今天我本想测一个实际的电流尖峰，但是很奇怪电压没有达到设定的理论值，相反二极管却温升的厉害，所以没敢再试，只记录的一下变压器原边的电流波形。这是流过变压器原边的电流，蓝色的，每格5A，峰值17A左右，比以前的都略大，黄色的是负载电压，理论上应该有100V，但实际只有20V。但让我疑问的是这个波形为什么不是对称的？有一路流过的能量明显比另一路多，这是为什么呢？要如何让正负波形对称呢？因为现在这种情况好像导致了我副边整流桥的二极管中的靠近变压器的管子温升巨大，其它管子30度的时候，靠近变压器的二极管已经45度多了，如果再高我担心会烧坏。还请您指点下，多谢了。回复 \| 举报 \|

				10 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2011-9-27 14:20:08
				你的电流是如何测量的?怎么还这个样子?最好提供完整的电路图及参数,注意要你自己的电路图及参数. 回复 \| 举报 \|

					11 muxiaoniao muxiaoniao 离线 LV2 本网技师积分：136 \| 主题：2 \| 帖子：15 访问空间发消息积分:136 LV2 本网技师 2011-9-27 14:47:05
					电流是用电流探头测量的变压器原边电流，0.1V每A。测量的是Ip，探头在图中红圈处。 IGBT是用的1200V100A的，c1c2是10nf，c3c4是5nf，电阻R是启动的时候放浪涌而设置的，启动后会被短路掉。Cb是隔直电容，由2个106的cbb电容并联，变压器是自绕，变比1:4，原边电容Udc是310V，由交流220V整流后供电。副边8个二极管做整流桥，每个管都是1200V52A的容量，这里用二极管串联是因为变压器副边电压为正负1200V的脉冲，怕单管的耐压不够所以串的。副边电感1.3mH，副边电容1950uF，和电感一起滤波。负载电阻2k欧，纯阻。那个电流测试的图，是在设定输出电压100V的情况下，原边限流电阻R已经短路掉，测量的原边电流。此时，副边D7和D5管温升巨大，d7有45度，d5有40度，而其余管都只有30度。回复 \| 举报 \|

						12 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2011-9-27 16:40:39
						建议你做个电流互感器吧,是不是你的电流探头有问题,能测量高频的吗?电流波形怎么还开通后急剧减小?能同时测量电流波形及一个管子的DS波形对比一下吗? 回复 \| 举报 \|

		7 guoggg guoggg 离线 LV4 初级工程师积分：314 \| 主题：2 \| 帖子：45 访问空间发消息积分:314 LV4 初级工程师 2011-9-26 00:17:44
		看实测波形了。这个有可能是示波器进来的干扰。如果工作正常就没问题。如果确实存在这个突变那可能你的管子早就挂了。回复 \| 举报 \|

			8 muxiaoniao muxiaoniao 离线 LV2 本网技师积分：136 \| 主题：2 \| 帖子：15 访问空间发消息积分:136 LV2 本网技师 2011-9-27 13:59:09
			应该不是示波器的问题，因为我测量了一下同一路桥臂的控制信号，在移相的瞬间，这两路控制信号忽然出现了相反异常，就是图中方波中间那两个尖，我觉得和这个尖应该有关系，但是我不知道这个尖是因为dsp的控制电路程序问题导致的？还是系统硬件不合理导致的？回复 \| 举报 \|

				13 guoggg guoggg 离线 LV4 初级工程师积分：314 \| 主题：2 \| 帖子：45 访问空间发消息积分:314 LV4 初级工程师 2011-9-28 00:22:21
				看驱动这个波形不像是硬件造成的驱动异常，应该是软件的算法有问题，仔细看一下吧。不过看你电流波形很不正常，上下居然不对称，很奇怪。是不是管子有问题？或者你的软件算法里面是不是两对管驱动不对称。注意计算周期的问题。我也在做DSP驱动的电源，要复杂的多，想要更全面的功能，一个人做很累哦。回复 \| 举报 \|

					14 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2011-9-28 08:15:37
					不仅仅是不对称的问题,怎么还是开通瞬间最大,然后迅速减小?不知道楼主变压器原边电感多少,还有就是隔直电容上的电压是什么样子的. 回复 \| 举报 \|

						15 muxiaoniao muxiaoniao 离线 LV2 本网技师积分：136 \| 主题：2 \| 帖子：15 访问空间发消息积分:136 LV2 本网技师 2011-9-28 18:05:57
						变压器原边漏感20kHz的时候是3.5uH，是不是太小了？变压器原边16匝，副边64匝。用两个U型铁芯拼在一起扰的。我又串了个80uH电感到原边里去，不过，好像电压现在升不上来了，设定100V，实际只有10V左右的输出，我再调调看。多谢您了。回复 \| 举报 \|

							17 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2011-9-28 18:47:46
							能否提供一下变压器原边波形来看看？回复 \| 举报 \|

								18 muxiaoniao muxiaoniao 离线 LV2 本网技师积分：136 \| 主题：2 \| 帖子：15 访问空间发消息积分:136 LV2 本网技师 2011-9-29 13:16:00
								这是变压器原边的电压电流波形，设定输出50V，IGBT的移相角打开的很小，因为最大设计是输出1000V，同一路两个管子同时开通的时间很小。电流探头是0.1V每A的，黄色的是电压，蓝色的是原边电流波形。回复 \| 举报 \|

									21 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2011-9-29 13:24:38 倒数10
									从图上看,导通脚很大啊,你说的IGBT的移相角打开的很小是什么意思?你先检查以下电路的连接是否正确,四个桥臂的驱动信号逻辑是否是正确的,输出整流部分电路是否正确吧. 回复 \| 举报 \|

										22 muxiaoniao muxiaoniao 离线 LV2 本网技师积分：136 \| 主题：2 \| 帖子：15 访问空间发消息积分:136 LV2 本网技师 2011-9-29 13:56:02 倒数9
										移相角打开的很小是指我图中q1和q4这一路，q1和q4同时打开的时间很小，也就是原边变压器和原边储能电容接通的时间很小。控制信号大概就和7楼的图一样，q1 q4刚刚重叠一小部分，所以输出电压对应设定值50V，最大1000V的时候q1和q4几乎同时开同时关。我的驱动信号是q1 和q2反相，q3和q4反相，q1和q4间移向来控制输给变压器原边电压脉冲的占空比。电路连接和整流部分应该都是对的，我又检查了一下。我觉得我那个变压器波形，会不会最尖峰的那个地方才是正常的导通部分对应的电压？很窄的占空比，尖峰后面正负的方波是干扰什么的？回复 \| 举报 \|

											23 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2011-9-29 15:17:35 倒数8
											17楼兰色的是什么波形?电流波形?那怎么跟8楼的不符合? 回复 \| 举报 \|

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2011-9-29 16:06:37
倒数7

17楼的时候我在变压器原边串了一个80uH的电感，可能是电感的影响吧。8楼是之前测的波形。变压器原边漏感3.6uH，不加电感的时候。

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2011-9-29 16:41:49
倒数6

你变压器的参数是什么?在你1楼的图中,将原边除了两个桥臂外,串联电阻\电容\变压器通通拆掉,在A\B之间接一个电阻(注意电阻阻值及功率)提供电阻两端波形来看看.

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2011-9-30 16:00:38
倒数5

我按您说的直接在IGBT的两个AB点间接入了2k欧姆的纯电阻，测的的波形是这样的。展开后是下图。这两张图都是在q1q4同时打开约2us时间左右，控制信号高电平20us，周期20kHz,储能电容还是310V。谢谢您的帮助，祝国庆假日愉快。

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2011-9-30 16:07:07
倒数4

你的变压器是如何设计的?磁芯\匝数\电感都是多少?漏感又是多少?

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2011-9-30 16:27:01
倒数3

变压器用的是两个U型磁芯对拼在一起的，材料是软磁铁氧体，原边饶了16匝，副边饶了64匝，短路副边测量原边的漏感，20kHz的时候是3.5uH，副边开路，测量原边电感约800uH（20kHz）。

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2011-9-30 22:01:50
倒数2

储能电容是指输入滤波电容吗？

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