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未解决

基于UC2843应用PSR原理的反激式开关电源讨论

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zenglizhong
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高级工程师
  • 2015-11-24 19:36:20
10问答币
原理图如附件,相关参数如下:输入:9-15V
输出:5V
功率:5W
变压器:    原边:副边: 辅助= 12Ts:9Ts:21Ts,原边电感:20uH,漏感:1uH,
                  DCR   1-3 : 60mΩ       4-5: 500mΩ           8-11: 60mΩ
目前的现象: 现在RCD电路未焊接,能正常输出,但功耗很大。开关电源频率目前调整在100KHz,输出端不加负载时输入端电流都有70mA左右,太大;工作一定时间后MOS管比较烫。
                     加0.5A左右的负载,占空比居然超过了50%。
                     输入限流电阻R85目前只取到500Ω,在12V输入时能正常启动,再加大就启动不了。
请各位大牛指点,本人电源设计新手,对于这些参数还不是很熟悉。







SBUS_CONV.pdf

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zenglizhong
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高级工程师
  • 2015-11-24 20:48:02
 
发生了个奇怪的现象,2843振动正常,但输出端的波形很奇怪,这是什么原因呢,输出都还正常。

2843 RT端波形

2843 RT端波形

2843 OUT端波形

2843 OUT端波形
xkw1cn
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  • 2015-11-24 21:18:59
 
空载了。。。。
zenglizhong
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高级工程师
  • 2015-11-25 08:25:48
 
输出端有假负载的
Coming.Lu
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  • 2015-11-25 08:01:37
 
负载太轻,间歇工作了。
又或者反馈环路不稳定。
zenglizhong
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高级工程师
  • 2015-11-25 08:28:11
 
这个就是在空载的情况下测得的,输出端有大概5mA的假负载
Coming.Lu
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  • 2015-11-25 08:30:35
 
那可以试试加大点。
zenglizhong
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高级工程师
  • 2015-11-25 10:01:46
 
负载加大后MOS管驱动正常了。但效率很低,半载效率还不到50%。MOS漏极尖峰很大,将近70V,不知道这么大的尖峰怎么来的。

MOS管漏极波形

MOS管漏极波形
开开鼠
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副总工程师
  • 2015-11-25 10:32:52
 
你这个输入电压实在太低了。
不隔离的话不要用反激去做,隔离的话用反激不是很合适啊,直接搞个正激吧,当然反激也是可以搞的。
效率低是正常的啊,又是反激,又是低压输出。不过你这个也太低了哈哈

zenglizhong
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高级工程师
  • 2015-11-25 10:50:17
 
功率这么小不需要用正激吧,“不隔离的话不要用反激去做,隔离的话用反激不是很合适啊”您的意思是不管隔离不隔离都不用反激的?
zenglizhong
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高级工程师
  • 2015-11-25 09:58:09
 
现在又发现了三个问题,求救各位大神:
1. 空载时变压器会有啸叫
2.无法带载启动
3.RCD吸收电路对MOS管漏极电压尖峰几乎没有作用。
Coming.Lu
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  • 2015-11-25 10:03:44
 
吸收电容搞大点。
先放个电解上去,等别的电路调好了,再慢慢减小容量。
zenglizhong
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  • 2015-11-25 10:46:54
 
RCD吸收电容现在已经弄到2.2uF了,但漏极的电压并没有什么改变。漏极的这个大电压尖峰到底是哪来的呢?
Coming.Lu
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  • 2015-11-25 10:48:16
 
就是你的峰值电流太大,电容内阻太大,吸收不了。
有条件的话,放个1uF的CBB电容上去试试,波形应该有变化。(只是试试)
zenglizhong
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  • 2015-11-25 10:53:12
 
这个是ISENSE端的波形。

3843 ISENSE端波形

3843 ISENSE端波形
Coming.Lu
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  • 2015-11-25 11:01:37
 
哦,还有一点。
你的吸收电阻阻值太大了。
换小阻值。
漏感有大约5%,大概算了一下,先装个 220欧,1W 的电阻试试吧。
应该对波形也有影响。
zenglizhong
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  • 2015-11-25 11:05:10
 
您这个是怎么算的,我网上找了些资料,各个资料计算出来的结果都不相同。
Coming.Lu
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  • 2015-11-25 11:06:53
 
一般来说,有百分之几的漏感,那就要消耗百分之几的功率。
那算出来就是 0.25W。
再用钳位电压算出阻值。然后,再去实际调整一下。
zenglizhong
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  • 2015-11-25 11:29:45
 
试了一下,电阻采用250Ω左右,电容为2.2uF的陶瓷电容,漏极的波形还是没有改善。
Coming.Lu
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  • 2015-11-25 11:32:29
 

就这么几个元件啊。
难道是二极管不靠谱,再要不然就还是电容不靠谱。
陶瓷电容,我是最信不过的,容量受电压影响比较大。
zenglizhong
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  • 2015-11-25 11:37:19
 
测量RC两端的电压发现电压基本保持稳定了(我用的电容耐压是100V的),这是不是还是电阻太大了导致电容放电不及时啊
Coming.Lu
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  • 2015-11-25 11:41:17
 
是用示皮器测的,还是用万用表测的?
等你用示波器测到电容两羰比较平值,或者没有大电压跳动,说明它是个电容了。
zenglizhong
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  • 2015-11-25 11:54:36
 
用示波器测得,电容两端电压基本不变。
Coming.Lu
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  • 2015-11-25 12:07:34
 
那说明,已经在吸收了啊。
如果漏极电压还是很尖很高,那就要看看,这一路上,是谁不给力了。
比如,二极管,比如吸收回路太长,比如吸收回路电感太大。

我真正试过吸收不了的情况,一般就是电流太大,器件受不了。
像你说的这种情况,基本没有见过。
zenglizhong
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高级工程师
  • 2015-11-25 16:20:28
 
可是这个电压尖峰为什么会这么高呢,是漏感太大吗?
Coming.Lu
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  • 2015-11-25 16:30:44
 
现在就是在找原因啊。原因是要一点点排除,找出来的。
猜是猜不出来的。
你把几个波形都抓出来吧:
1. 输入电压电源波形
2. 吸收电容两端电压波形
3.吸收二极管阳极 和 阴极波形,要在同一个图里显示。
zenglizhong
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  • 2015-11-25 18:02:34
 
多谢Lu老师的教诲。我抓了一下波形,如附件。我在漏极对地间外加了RC吸收电路后,目前漏极尖峰抑制住了,其中C=1uF,R=500Ω,二极管与初级侧RCD电路中的二极管相同。

7脚处VC电压波形

7脚处VC电压波形

吸收电容两端波形

吸收电容两端波形

1通道阴极,2通道阳极

1通道阴极,2通道阳极

辅助供电端波形

辅助供电端波形
Coming.Lu
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  • 2015-11-25 18:46:43
 
辛苦了,我好好看一下。

电容上的电压,还是比较稳定的。大约8V,也和匝比比过来的钳位电压接近。
那应该是已经起到吸收作用了。

二极管两端的电压,黄色的被档住了,看不清。
如果,二极管两端电压在尖峰那里基本重合的话,那说明二极管也没问题。

如果电容和二极管都没问题,那就只能是PCB或者线路电感影响了。

zenglizhong
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  • 2015-11-25 19:45:00
 
Lu老师,请问您之前做过的案例中有测试的波形对比图吗?

RCD吸收PCB

RCD吸收PCB
zenglizhong
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  • 2015-11-25 19:47:10
 
我在漏极和地之间加RCD吸收后漏极的波形图如下:
20-12v-0a1 load-mos-d.png
Coming.Lu
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  • 2015-11-25 20:03:05
 
嗯,这样是压下来了一些。
是只在漏极加,还是两个位置都加了呢?
zenglizhong
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高级工程师
  • 2015-11-25 22:56:46
 
目前是两个位置都有,我试着把初级线圈两侧的去掉看看。
zenglizhong
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  • 2015-11-26 10:38:20
 
Lu老师,今天把变压器初级侧两端的RCD吸收电路去掉了,发现漏极的尖峰电压也能被抑制住。 现在吸收电路中的二极管和电阻发热都比较厉害,电阻为500Ω,2W。
Coming.Lu
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  • 2015-11-26 10:40:48
 
是不是去掉了,波形一点变化都没有?
如果是的话,估计还是那吸收电路有元件有问题了。
Coming.Lu
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  • 2015-11-26 10:42:50
 
前两天估算一下,电阻上要有0.2~0.3W的损耗,那是会有些温度的。
想降低损耗,只能想办法减小漏感。确切地说,是减小漏感和主电感的比值。
zenglizhong
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  • 2015-11-26 11:00:37
 
您看看我变压器的绕制有没有什么问题。初级线圈在最里层,输出在中间一层,最外一层为辅助绕组,现在测量输出的电压和辅助线圈的电压,二者都波形较好,没有大电压尖峰。但初级侧的电压尖峰这么大,那么该怎么减小漏感呢?
Coming.Lu
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  • 2015-11-26 11:03:25
 
考虑一下 三明治 绕法。
5%的漏感,确实是有点大。
zenglizhong
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  • 2015-11-26 11:22:06
 
三明治有两种绕法,一种是初级夹次级,一种是次级夹初级,对于我这种PSR反馈的,由于输出需要参考辅助线圈电压,是不是采用次级夹初级的绕法更好呢?
Coming.Lu
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  • 2015-11-26 11:36:21
 
这个,也许是这样吧。
可以考虑把辅助绕组,也夹在里边。
zenglizhong
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  • 2015-11-26 17:13:32
 
Lu老师,终于发现那个70多V的尖峰是怎么来的了。。。我的输入电压有稳压源出来的,但单板上没有大储能电容,导致开关管切换时输入电压也跟随变化。现在在输入电压端加了个100uF的电容电压尖峰明显减小了,也去掉RCD吸收确认过。
Coming.Lu
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  • 2015-11-26 18:42:14
 

这都行。
让我们猜了那么久,转了半天, 又是低级错误。
zenglizhong
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  • 2015-11-26 20:33:00
 
泪流满面啊。现在还有一个低级问题,负载调整率比较高,空载时输出6.3V,满载1A后只有5.12V左右了。怎么降低负载调整率呢,我现在的一个想法是,取样电压是经过两个二极管整流后的,那么在不同负载的情况下,二极管的压降也不相同,导致反馈电压的偏差,从而导致输出的变化。但是看二极管的手册,原边电流最大0.66A,偏差也不应该超过0.4V。请Lu老师指点哦!
二极管特性曲线.JPG
Coming.Lu
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  • 2015-11-26 20:43:38
 
这个,还真没什么好办法。
毕竟你用的只是一个普通的 PWM IC。
如果是专用的 PSR IC 的话,会对这方面有优化。
zenglizhong
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  • 2015-12-25 10:30:33
 
陆老师,现在有个问题要再请教您一下。我们有个电源,输入48V,输出两路:48V和12V(输入输出都是48V感觉怪怪的),公司库里PWM器件较少,这次还是想用2843,不知道2843能不能实现?谢谢!
Coming.Lu
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  • 2015-12-25 10:35:32
 
可以的。
要不要求隔离,功率多大,有没有效率要求。
zenglizhong
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  • 2015-12-25 11:10:52
 
功率在21W左右,要求隔离,效率在80%以上。我目前画了个原理图,但是现在飞线调试没有输出。变压器结构如附件图,其中材质为PC44,磁芯为EPC19,初级电感为28uH,工作频率300KHz。测试过芯片都没有问题,但是辅助电源目前无输出,不知道是什么原因,还请陆老师指点,谢谢!
变压器结构.JPG

SBUS_CONV.pdf

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原理图

Coming.Lu
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  • 2015-12-25 11:18:20
 
给个低压直流给IC,看看几个脚是否正常。
然后,从母线给电,最好IC也另有一个直流电源供电,看看驱动是否正常。
变压器初级,次级波形是否正常……
zenglizhong
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  • 2015-12-25 11:40:32
 
我试过,通低压直流不接变压器的时候各个引脚的信号是正常的,但是接通输出回路后,驱动信号的占空比达到90%左右(空载),辅助线圈没有电压,次级侧也没有电压。
Coming.Lu
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  • 2015-12-25 12:07:00
 
MOS有没有驱动,MOS漏极有没有变动的电压。
zenglizhong
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  • 2016-1-11 19:10:06
 
陆老师,又来求助啦!
现在有个反激电源,输入36V,输出15V,现在一上电MOS就击穿了。MOS管用的是VDSS=200V,VGSmax=±20V,GS和DS都击穿了。现在怀疑是变压器的问题。变压器参数如下:磁芯:EP13,匝比2-3:9-10 : 7-8 : 4-5 =32:6:10:8,Lpri=90uH,Llk=2uH max。目前工作频率定在300KHz。

现在我怀疑是变压器的问题,但不知道该如何解释。

hvbmu_3_PWR.pdf

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Coming.Lu
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  • 2016-1-11 19:51:57
 
跑这么高频率。
这么高的频率,3843配22欧的电阻,不知有没有足够的驱动能力让MOS有这么快的开关速度。
另个,峰值电流较大的话,就不能像AC输入电源那个用102的吸收电容了,适当加大。
zenglizhong
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  • 2016-1-11 20:14:30
 
试了两次了,每次都是限流电阻烧断和MOS被击穿了,这里为什么限流电阻没有起到限流的作用呢
Coming.Lu
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  • 2016-1-12 08:07:07
 
先确认你的驱动电路,能不能驱动这个MOS跑这个频率吧。
zenglizhong
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  • 2016-1-12 09:23:50
 
现在把频率降到100KHz了,还是同样的现象。
Coming.Lu
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  • 2016-1-12 09:37:18
 
调试,不是这样调的。
先确认IC是否正常工作,然后一步一步上电。
难怪人人都说,高手是炸出来的,原来就是这样炸出来的。
zenglizhong
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  • 2016-1-12 11:11:26
 
呵呵,您说的工作我都做了,IC也正常,电压逐渐增大,但一有输出,很快就炸,发现类似正反馈的现象,所以我怀疑反馈有问题。后来看原理图果然,2843的1脚和2脚接反了,我飞线改了,现在输出OK了。
Coming.Lu
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  • 2016-1-12 11:23:54
 
这都行。
所以,这些东西都先确认好,再一步一步上电。
zenglizhong
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  • 2016-1-12 11:48:57
 
我也很无奈,原理图是同事画的,让我调试。。再请教,现在输出正常,但带负载后输出变化太大了,如空载时是16V,满载1A后就只有8.5V左右了。我知道像2843这种不是专用的PSR芯片原边反馈无法做的很好,但这个变化也太大了,不知道这块应该怎么调节呢?
Coming.Lu
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  • 2016-1-12 11:57:21
 
还是老三样:
压尖峰,压漏感,加假负载。
zenglizhong
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  • 2016-1-13 11:02:29
 
现在在输出后端加了个DCDC稳压,又出现了个新问题。输出13.6V加负载小于0.7A时驱动信号频率正常(250KHz),但一旦超过0.7A时驱动信号频率居然跳变为125KHz了,4脚的震荡频率还是250KHz。这是什么原因造成的呢,为什么会发生驱动信号频率跳变呢?是变压器饱和了吗(变压器比较烫)?降低或者升高震荡频率有没有帮助呢?
Coming.Lu
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  • 2016-1-13 11:08:16
 
频率变成稳定的125kHz,还是不停在跳?
估计,多半是环路的问题,或者是不是进入连续模式了。
变压器热,只能优化一下了,至于是加频率好,还是降频率好,这个可以试着调整看看温度变化。
zenglizhong
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  • 2016-1-14 15:23:16
 
驱动频率跳变成125KHz后能稳定,当我把负载再减小到0.5A左右时,驱动频率又跳回250KHz,也能稳定工作。这种现象感觉类似一个滞回曲线,是因为变压器磁饱和了吗?

我现在把频率降低到150KHz左右,负载能提高到1A且驱动信号正常,变压器也不烫。但一旦发生上面的频率跳变后,变压器温度就会升高很快。按照现在调试来看,要使得系统不在断续和连续模式之间切换,就需要降低频率,是这样吗?现在就很疑惑,按照AP法的计算来看,频率越高变压器输出的功率会越大;但现在降低频率反而工作正常,这是为什么呢?
本帖最后由 zenglizhong 于 2016-1-14 15:26 编辑

Coming.Lu
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  • 2016-1-14 15:27:28
 
这个还真没见过。
估计还是反馈的问题。
zenglizhong
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  • 2016-1-14 15:38:46
 
这个反馈应该怎么调呢?
Coming.Lu
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  • 2016-1-14 15:44:55
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能不能测到 MOS的电流波形。(变125kHz时候的波形)看看是不是需要加 斜坡补偿。

zenglizhong
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  • 2016-1-18 19:29:30
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波形测出来很乱,跟理想的采集波形差很多,都不想上波形图了。。
本帖最后由 zenglizhong 于 2016-1-18 20:06 编辑

这是个什么鬼

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Coming.Lu
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  • 2016-1-19 07:56:55
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是的,这都看不出来哪是哪了。
怎么好像还有负电流呢。
後會絠萋
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  • 2016-1-19 08:24:25
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cs的波形?
zenglizhong
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  • 2016-1-21 16:12:10
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是啊,输出带载正常。
zenglizhong
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  • 2016-1-21 16:12:54
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看来没有一点理论基础还是不行啊,啥诡异情况都能碰到了。
Coming.Lu
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  • 2016-1-23 11:25:33
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是,要有理论基础。
而且,在设计之初,就要考虑到一些有可能发生的问题,而去防止它发生。
这样,后边相对就会比较顺了。
zenglizhong
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  • 2016-2-1 19:42:08
  • 倒数3
 
陆老师,现在遇到个问题不知道该怎么解决了。我这个电源负载有点特殊,是脉冲式的,脉冲频率是8.33KHz。采用UC2843做主控,为了保持电压稳定,在后级加了一级DCDC。但现在电源很容易坏,测量电源发现噪声很大,应该是负载响应不能及时,造成输出电压波动较大。想加大输出电容,但结构件比较小,不允许放太大的电容。另外还有什么方法么,谢谢!!
shenliws
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本网技工
  • 2018-12-19 14:17:01
  • 倒数2
 
看看呢。。。。。
飞天小幻
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初级工程师
最新回复
  • 2020-12-26 16:46:00
  • 倒数1
 
楼主您好,我也在咏2843做PSR反馈的双路输出DCDC,有两个问题请教:1个是空载输出电压如何控制?还有一个就是调整率有什么优化的建议和经验吗?
变压器之前我试过两种绕制方法,第一种是考虑隔离,反馈绕组和初级绕在内侧,输出绕组并绕外侧;第二种是先初级再次级2绕组,最后反馈绕组,两种绕出来的感量漏感都差不多,但是第一种空载正常,无法带载,可以确定没焊错,也不知道什么原因,望指导,谢谢
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