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原创

( PSIM仿真 ) 自己动手设计推挽升压器

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  • 2019-4-26 16:01:08
在论坛上学习了不少关于推挽升压拓扑的分析,心血来潮想试试自己动手设计,为以后项目需求提供技术预研;
初步技术参数:
   1、输入电压48V,输出电压360V,功率2KW;
   2、带风扇,智能散热;


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世纪电源网雪花
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  • 2019-4-26 16:30:00
 
火钳刘明 滑稽小.png
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  • 2019-5-2 17:55:24
 
变压器设计:
图一.png
图二.png
图三.png
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  • 2019-5-2 18:06:24
 
硬件参数设计:
    本次设计只是为了计算推挽变压器,所以电路设计只用了最简单的电压环设计,如需要进一步完善,可以加入电流反馈;
1、PWM控制器使用UC3825B控制芯片;
2、开关频率设计为65KHz;
3、输入电压42V~52V,输出电压360V;
硬件电路

硬件电路

硬件电路

变压器参数
变压器参数.png
仿真波形

仿真波形

仿真波形

开关频率

开关频率

开关频率

附件资料
附件资料.png



推挽学习笔记.rar

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greendot
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  • 2019-5-2 19:37:44
 
闪版,请教一下,是那里决定输出是360V呢,看不到啊。
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  • 2019-5-2 19:49:15
 
UC3825B,16脚内部有个5.1V的基准;
1、2、3脚构成PI环,给定基准5.1V;

图四.png
反馈电压通过电压传感器,设置传感比5.1/360,也就是输出360时,传感器输出为5.1V;

图五.png

greendot
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  • 2019-5-2 20:46:10
 
我估计也是在Vsensor里有个Gain。但觉得PI环不成立,EA的增益=Z2/Z1 , 现在Z2(200K,1000n,100n)有了,Z1呢?
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  • 2019-5-2 20:59:25
 
PI环如下:为什么说EA=Z2/Z1,求解释;
(对于环路我不是很懂,环路参数一般都是照搬以前的经典方案)

图六.png
图七.png


greendot
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  • 2019-5-2 21:49:44
 
(这里您把opamp的输入正负画调转了,1楼的倒没错)。
应该这样,加个电阻,才是个PI control,还有Z2里的数值估计是随意的,并不合理。

opp7.jpg

再者,7脚没接Ramp signal,PI无效,变换器应该工作在On/Off 模式。
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  • 2019-5-2 22:04:54
 
多谢指教,我在研究研究
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  • 2019-5-3 07:25:09
 
你分析的有道理,切实是要加个电阻,才能构成PI;
图八.png
控制器切实运行在on/off状态;

图九.png

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  • 2019-5-3 07:35:16
 
电路进行如下改动后,环路控制类似于变频控制;
图十.png
图十一.png
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  • 2019-5-3 08:26:29
 
在进一步优化如下图,加入了电流环控制,可以看出加入电流环控制后,输出更稳定;
图十二.png
图十三.png
图十四.png


greendot
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  • 2019-5-3 11:59:17
 
如果负载跳变,不知输出会如何反应? 这样可以看出 PI (Modified PI) 的RC 取值是否适当。
(从开机启动时的Vout波形来看,貌似是不太恰当。)
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  • 2019-5-3 18:06:54
 
参数20K、200K 10n、100n
初始带载80R,0.25ms突加100R的负载;
波形如下:(切换时输出电压跳变比较大)
图一.png
修改参数 20K、100K 1n、10n
初始带载80R,0.25ms突加100R的负载;
波形如下:(输出明显改善)

图二.png
greendot
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  • 2019-5-3 19:55:21
 
仍是不太好啊,上电后Vout仍是一直振荡,瞬态反应要50ms才settle。通常并联的电容比较小,串联的电容比较大,暂时把100n和10n互换试试看?
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  • 2019-5-3 22:09:42
 
按你所说的修改参数 20K、100K 10n、1n
初始带载80R,0.25ms突加100R的负载;
波形如下:(输出非常完美
图三.png
greendot
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  • 2019-5-4 10:34:18
 
扫个环路增益,看个Bode图,就清楚为什么瞬态这么好了。
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  • 2019-5-4 11:28:38
 
两组PI参数扫描出来的波特图差异很大,具体怎样分析请指教;

图一:输出控制很久才稳定(大于50ms)
图一.png
图二:输出完美(突加载10ms内稳定)
图二.png

greendot
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  • 2019-5-4 12:57:08
 
接法不对,Opamp正负输入的DC level不一样,Opamp饱和了,AC source 叠加一个5.1Vdc,再试试。(Opamp的供电压要设置得当,如0和10V)
闪烁
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  • 2019-5-5 12:25:26
 
麻烦帮忙分析一下,怎样通过频谱看环路好坏?
控制效果一般
图一.png
控制效果很好
图二.png

greendot
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  • 2019-5-5 13:03:56
 
这就对了。这两个Bode图,只是补偿器的传输函数,还不是整个环路的传输函数,要联合起功率级才是,现在不妨试试直接扫整机的环路。
闪烁
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  • 2019-5-23 22:45:21
 
参数20K、200K 10n、100n
整机频谱图如下:
图二.png
参数20K、200K 1n、10n
整机频谱图如下:
图一.png
(PSIM跑系统频谱太吃力了,跑一张图形要一个多小时)
后面这一组参数明显控制效果好很多,应该怎么从频谱图去分析系统稳定性,求大神指导;


greendot
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LV12
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  • 2019-5-24 13:07:51
 
交越频率fc竟然只有240Hz左右,确定仿真设置没问题? 也许是补偿器把它压得有点低。另外刚留意,输出没有续流电感?
闪烁
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  • 2019-5-24 15:37:59
 
确认仿真没有接错;
两组PI传导函数截止频率大概为700Hz和8000Hz
加入系统环路截止频率大概为60Hz和120Hz,为什么会被压低那么多?
(从波特图能看得出为什么第二组参数会更好,低频增益比较宽,所以容易稳定)
另外推挽整流没有加滤波电感会有什么影响呢?靠电容去续流不可以吗?

greendot
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  • 2019-5-24 17:21:26
 
通常有个电感,除非占空比接近50%,否则输出电容充电电流很大,(即MOSFET电流也大),输出纹波也大,当然看需要来取捨。

刚花了10个财富。
greendot
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LV12
专家
  • 2019-5-24 17:47:27
 
下载后不知放哪里了,找不到 。再下载,原来还是未改之前的旧 Sch。
lhhy
  • lhhy
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LV8
副总工程师
  • 2019-6-12 20:12:42
 
您好:请问整机的BODE图是在输入原那里加干扰源,然后看输出?这方面接触的少,不知道如何操作,大神指导一下,谢谢谢
jwdongdong
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  • 2020-4-3 16:45:27
 
请教下,这个补偿器的相位图为什么是正的啊,不应该是负的吗?
wuxiaoxiao
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  • 2019-12-2 15:26:57
 

greendot
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专家
  • 2019-12-2 17:17:32
 
这有误,见9楼。
lhhy
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  • 2019-6-12 20:02:04
 
大神,这个频率是怎么显示出来的?
lyp_204
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  • 2019-6-19 18:32:28
 
多谢分享
xuhui717841162
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  • 2019-8-18 11:24:41
 
多谢分享,资料中有PSIM仿真文件和matcad计算文档等,可以借鉴学习
bywind
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学习一下
ddrgo
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ctx3256336
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感谢分享
耶耶5555
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向大师学习
bidandan1986
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好好好
bidandan1986
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好好好
peng0499
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  • 2020-9-26 10:07:04
 
楼主,更新个最新的仿真吧
zxl1669
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本网技师
  • 2020-10-29 21:38:12
 
不得不说很牛逼,PSIM搭建芯片很困难,厉害了。
anwen
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  • 2021-4-23 00:13:22
 
感谢分享
vaxillen
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  • 2021-9-14 15:46:53
 
先回帖,再下载,顺便赞。
pressahead
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  • 2022-2-26 18:09:47
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谢谢分享!
wanghuailin
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  • 2022-4-28 11:47:07
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正在学习中,谢谢分享。
爱淳斯坦0621
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我的是48V升350V-1500W,有同事建议用LLC全桥做,有没有前辈用LLC全桥做过的指点一二
oszp1688com
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本网技师
  • 2019-5-3 09:59:28
 
推挽电路
zst588
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很好,很强大!谢谢楼主分享!
zst588
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  • 2019-5-29 11:09:45
 
很好,很强大!!!
weidy
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高级工程师
  • 2019-7-24 09:56:13
 
请问,UC3825是怎么在PSIM中找到了?
LEFT6666
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LV8
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  • 2019-8-17 09:05:19
 
版主能否将修改后的仿真文件再上传一份,万分感谢!
朱健
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LV4
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  • 2020-3-31 19:51:19
 
修改过参数的

UC3825B_pushpull.rar

10.08 KB, 下载次数: 138, 下载积分: 财富 -2

修改过参数的

peng0499
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高级工程师
  • 2020-9-26 10:05:35
 
有报错,不能运行,
大头菜填充图册
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助理工程师
  • 2019-9-16 17:19:04
 
想问一下有没有哪位大神知道psim如何得到bode图,刚接触这个仿真软件,谢谢解答
朱健
  • 朱健
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  • 2020-3-31 19:49:11
 
AC-SWEEP
kaisachaoren
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  • 2019-10-7 20:48:59
 
好好学习一下
cf200300
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高级工程师
  • 2019-10-16 13:39:21
 
很好,很强大
chair2020
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  • 2020-1-7 19:51:48
 
多谢分享
kidultbin
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高级工程师
  • 2020-2-9 23:16:15
 
天蝎清风道骨
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本网技师
  • 2020-3-31 20:42:03
 
謝謝分享,學習了
guolei12
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助理工程师
  • 2020-5-29 10:52:20
 
深入学习了
eremite
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本网技师
  • 2020-5-31 16:40:52
 
学习一下
夏彬魏静
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高级工程师
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mathcada安装软件大家有么?
夏彬魏静
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高级工程师
  • 2020-6-1 16:57:36
 
楼主,请问修改过参数的那个是什么意思?
十月的皮皮
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副总工程师
  • 2020-7-28 17:30:46
 
感谢楼主无私奉献!!!
peng0499
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高级工程师
  • 2020-9-26 09:57:38
 
看了不止一遍了,写的很好,希望楼主把最后的仿真也发出来
chen1098951925
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LV6
高级工程师
  • 2020-10-12 19:49:20
 
学习学习
wyxdy2014
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副总工程师
  • 2020-11-11 14:06:18
 
嗯,是的。一起学习
jlhuang123
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助理工程师
  • 2020-11-27 21:18:18
 
学习学习
tarrien
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高级工程师
  • 2021-1-24 22:53:26
 
感谢楼主无私奉献!!!
aaa85503035
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高级工程师
  • 2021-9-18 15:55:58
 
每天都过来学习
心律衬酒红
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本网技师
  • 2021-10-18 20:42:01
 
感谢分享
zixuan1234060
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副总工程师
  • 2021-11-1 12:04:06
 
666666666666666666666666
cx542330294
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高级工程师
  • 2021-11-8 14:42:44
 
感谢大神!
kswgr
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本网技师
  • 2021-11-27 11:12:58
 
感谢分享
zhangguosong4
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高级工程师
  • 2022-1-27 12:39:14
 
不错哦
tony0960
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助理工程师
  • 2022-3-20 15:45:02
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很好的学习资料
sleeper2
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副总工程师
  • 2022-8-22 22:21:41
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学习学习
ahsfysjss
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  • 2022-10-26 10:22:57
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感谢分享 下载下来学习
硬件王子
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  • 2023-5-31 21:37:28
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感谢分享
宝乐
  • 宝乐
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学习到了,确实是好资料
taohong029
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  • 2023-12-3 21:25:04
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输出电压闭环的半桥升压电路
kxw1987
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