世纪电源网社区logo
社区
Datasheet
标题
返回顶部
未解决

全桥数字DCDC开关电源中的反激式辅助电源受主功率干扰问题

[复制链接]
查看: 2501 |回复: 17
1
邹姜一郎
  • 积分:2393
  • |
  • 主题:89
  • |
  • 帖子:494
积分:2393
LV8
副总工程师
  • 2018-11-1 09:10:34
10问答币
最近在调试一款全桥数字DCDC开关电源,32V输入,5V40A输出。
辅助电源用的是最常见的UC3843的反激电路,给主功率中各集成芯片供电。
当主功率空载或轻载运行时,反激式辅助电源工作正常,供电稳定。
当主功率在40-50V输入,20A-40A负载时,反激式辅助电源不稳定,MOS管的漏源极电压波形会出现大小波,如下图:

辅助电源大小波

辅助电源大小波

有时,只是辅助电源不稳定,主功率正常运行,有时,会干扰到主功率,导致主功率也不稳定。我测试了辅助电源和主功率的伯德图,相位裕度都在50度以上,带宽在5-10kHz左右,但是我弄不清楚为什么会产生这样的干扰和自激?



Coming.Lu
  • 积分:50193
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:15999
积分:50193
版主
  • 2018-11-1 12:24:41
 
多半是布局布线导致的干扰问题。

评分

参与人数 121币 +5收起理由
世纪电源网-九天 + 5

查看全部评分

邹姜一郎
  • 积分:2393
  • |
  • 主题:89
  • |
  • 帖子:494
积分:2393
LV8
副总工程师
  • 2018-11-2 08:55:17
 
一遇到干扰问题,我就头大,不知道从何处下手。
Coming.Lu
  • 积分:50193
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:15999
积分:50193
版主
  • 2018-11-2 12:07:36
  • 倒数9
 
遇到干扰,就先要看PCB布线,退耦电容位置,波滤电容位置。
邹姜一郎
  • 积分:2393
  • |
  • 主题:89
  • |
  • 帖子:494
积分:2393
LV8
副总工程师
  • 2018-11-2 13:22:59
  • 倒数6
 
好的,谢谢。
wangdongchun
  • 积分:41105
  • |
  • 主题:751
  • |
  • 帖子:6829
积分:41105
LV12
专家
  • 2018-11-1 12:43:03
 
38系列IC功率输出在200W以内还行,楼主的功率偏大,失真正常

评分

参与人数 121币 +5收起理由
世纪电源网-九天 + 5

查看全部评分

邹姜一郎
  • 积分:2393
  • |
  • 主题:89
  • |
  • 帖子:494
积分:2393
LV8
副总工程师
  • 2018-11-2 08:44:58
 
基于UC3843的反激电源输出功率约5W,主要给主控芯片UCD3138、驱动器、隔离器等供电的。
主功率是UCD3138控制的全桥电源。
当基于UC3843的反激电源在主功率空载或轻载工作时,是稳定的。
主功率带载大于20A,基于UC3843的反激电源就不稳定了,就出现大小波,有时还会丢波。
辅助电源不稳定,导致各芯片的供电电压纹波加大,大多数情况下不影响主功率工作,但有时会影响到主功率,导致主功率波形不稳定,甚至是自激振荡。
我测试了辅助电源和主功率的伯德图,相位裕度都在50度以上,主功率的达到80度以上。
我也不知道该下一步该怎么调试了,找不到问题的源头。
能源消耗
  • 积分:14106
  • |
  • 主题:54
  • |
  • 帖子:3311
积分:14106
LV10
总工程师
  • 2018-11-2 08:39:34
 
1注意辅助变压器与主变的磁路方位和距离。 我 有过辅助变压器与隔离驱动变压器太靠近引起的干扰经历。

2辅助变压器是不是本身存在带载动态响应问题。   
邹姜一郎
  • 积分:2393
  • |
  • 主题:89
  • |
  • 帖子:494
积分:2393
LV8
副总工程师
  • 2018-11-2 08:53:18
 
我之前没有注意到磁场耦合的问题,我来把辅助变压器和主变压器拉远点看看。我没有用隔离驱动变压器,用的是数字隔离器,因为主控芯片UCD3138是一个DSP。
辅助电源的动态我还真没测试过,只是把带宽抬到了8kHz左右,辅助电源的输出功率估计也就10V/0.2A,10V/0.3A左右,共两路,我觉得负载太小,就忽略了动态测试。
邹姜一郎
  • 积分:2393
  • |
  • 主题:89
  • |
  • 帖子:494
积分:2393
LV8
副总工程师
  • 2018-11-2 10:48:55
 
378999507784496887.jpg 804187048333329978.jpg

上图是,主功率在高压输入40V-50V,负载在重载20-50A时,基于UC3843的反激式辅助电源的MOS管的漏源极波形,这个时候会出现丢波。辅助电源输出的10V电压纹波电压约200mV。主功率大多数时间是正常,偶尔会不正常。
我单独测了辅助电源的动态跃变,跃变幅值200mV,恢复时间500us内,感觉动态还行。
不知道为什么会在主功率高端重载时,丢一个波?





邹姜一郎
  • 积分:2393
  • |
  • 主题:89
  • |
  • 帖子:494
积分:2393
LV8
副总工程师
  • 2018-11-2 11:27:46
  • 倒数10
 
我在UC3843的3、4脚之间加了一个100p电容,引入斜率补偿,丢波情况消失,波形稳定。
这个我在网上看到,说是Isence端易受干扰,引入斜率补偿能增加稳定性。
但之前一直以为,斜率补偿是用在CCM模式低端大占空比时的,没想到加入斜率补偿后确实有改善。




llssr
  • llssr
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:896
  • |
  • 主题:2
  • |
  • 帖子:71
积分:896
LV6
高级工程师
  • 2018-11-2 12:54:50
  • 倒数8
 
斜率补偿就是用在3843以及类似峰值电流模式控制器
邹姜一郎
  • 积分:2393
  • |
  • 主题:89
  • |
  • 帖子:494
积分:2393
LV8
副总工程师
  • 2018-11-2 13:22:24
  • 倒数7
 
之前有看说是在占空比大于0.5时电流连续情况下用,没想到在D小于0.5电流断续时,也要用上。
nc965
  • 积分:93523
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27314
积分:93523
版主
  • 2018-11-24 10:45:42
  • 倒数5
 
先规范你的32V输入电源和5V负载,可能是它们的问题。你的反激做的很好,应该没问题。
邹姜一郎
  • 积分:2393
  • |
  • 主题:89
  • |
  • 帖子:494
积分:2393
LV8
副总工程师
  • 2018-11-24 13:33:29
  • 倒数4
 
您指的规范电源和负载是什么意思?是看看输入电压和输出电流纹波吗?
nc965
  • 积分:93523
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27314
积分:93523
版主
  • 2018-11-24 14:46:19
  • 倒数3
 
对,还有功率容量、阻抗、连线长度等因素。
邹姜一郎
  • 积分:2393
  • |
  • 主题:89
  • |
  • 帖子:494
积分:2393
LV8
副总工程师
  • 2018-11-26 08:51:58
  • 倒数2
 
功率容量我能理解,防止电源或负载输出功率不够。您说的连线长度应该是指等效成电线的阻抗吧。为什么要留意电线的阻抗呢?是考虑电线的感抗过大影响电路吗?还是电阻值过大,损耗比较大?
nc965
  • 积分:93523
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27314
积分:93523
版主
最新回复
  • 2018-11-26 09:15:35
  • 倒数1
 
损耗是次要的,这些因素很可能改变各自的环路控制特性,引起3个功能模块之间的不良耦合。
热门技术、经典电源设计资源推荐

世纪电源网总部

地 址:天津市南开区黄河道大通大厦8层

电 话:400-022-5587

传 真:(022)27690960

邮 编:300110

E-mail:21dy#21dianyuan.com(#换成@)

世纪电源网分部

广 东:(0755)82437996 /(138 2356 2357)

北 京:(010)69525295 /(15901552591)

上 海:(021)24200688 /(13585599008)

香 港:HK(852)92121212

China(86)15220029145

网站简介 | 网站帮助 | 意见反馈 | 联系我们 | 广告服务 | 法律声明 | 友情链接 | 清除Cookie | 小黑屋 | 不良信息举报 | 网站举报

Copyright 2008-2024 21dianyuan.com All Rights Reserved    备案许可证号为:津ICP备10002348号-2   津公网安备 12010402000296号