反激电源变压器和环路问题-综合电源技术-世纪电源网社区

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2019-4-22 11:19:48

10问答币

我的参数指标：
我焊接了一个UC3842控制的反激电路，输入电压是20V~50V，频率为200kHz,输出电压为12V，输出功率为24W,原边电感量为45uH,原边匝数是5匝，副边匝数3匝，磁芯材料是铁氧体PC40，用的EE30型磁芯和骨架，详细电路参数见下图。现在我的实验室现象是：
在低压输入20V运行时，输出电压、MOS管驱动、变压器等都很正常，如下图所示。可当我输入电压在45V以上时，输出电压稳定在12V，可是MOS管驱动出现了脉冲丢失现象，变压器发出“滋滋”的声音。MOS管驱动如下图所示。可当我把负载电阻有6欧减小到5.4欧时，MOS管启动就变正常了，变压器也不会发出“滋滋”的声音了。
我的疑问是：
我不知道造成上述现象是变压器饱和原因造成的还是环路参数不对所导致的。请各位前辈予以指导！

Snipaste_2019-04-22_11-14-01.jpg (158.74 KB, 下载次数: 70)

反激电路参数

scope_68.png (37.12 KB, 下载次数: 70)

输入电压20V，6欧负载电阻

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输入电压50V，6欧负载电阻

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输入电压50V，5欧负载电阻

最佳答案

gong777802664

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同意，就在刚才又调试了一台新设计的机器，也是同样的问题，变压器吱吱响，6脚丢波，调整了环路，431的RC电容，电容都改成了104，至于电阻R影响带宽的我是加大了一些，3脚的Rsense电阻增大或者变压器的初级电感量减小解决的

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gong777802664

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2019-4-22 11:30:12

明显的环路大小波问题，属于环路没调整好，你需要更该参数：1.C6更改为104电容，R14电阻换大一点的，提高一下带宽，换为27K左右就行
2.按照1改不好，再把Rsense改大一点

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			4 RoadsUntraveled RoadsUntraveled 离线 LV6 高级工程师积分：1815 \| 主题：22 \| 帖子：134 访问空间发消息积分:1815 LV6 高级工程师 2019-4-22 22:29:35
			ok，谢谢前辈建议，明天按照你的建议去换一下环路电路参数再看看结果回复 \| 举报 \|

			14 RoadsUntraveled RoadsUntraveled 离线 LV6 高级工程师积分：1815 \| 主题：22 \| 帖子：134 访问空间发消息积分:1815 LV6 高级工程师 2019-4-24 10:13:36
			前辈，按照你说的方法试了一下，实验问题有所改善，但在高压40V以上输入时，变压器还是有声音。请问接下来，我该如何去修该环路参数呢回复 \| 举报 \|

nc965

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2019-4-22 15:27:24

最小占空比出问题，减轻负载还会更严重

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			5 RoadsUntraveled RoadsUntraveled 离线 LV6 高级工程师积分：1815 \| 主题：22 \| 帖子：134 访问空间发消息积分:1815 LV6 高级工程师 2019-4-22 22:33:39
			版主，在下愚钝，不知有何方法去进行改善，你所说的减小负载是指电流减小吧，那确实如您所说，减轻负载会更严重。不知版主能否给予一些建议回复 \| 举报 \|

				6 nc965 nc965 离线 LV7 版主积分：93800 \| 主题：115 \| 帖子：27393 访问空间发消息积分:93800 版主 2019-4-23 08:36:35
				轻载次谐波振荡机制回复 \| 举报 \|

					7 RoadsUntraveled RoadsUntraveled 离线 LV6 高级工程师积分：1815 \| 主题：22 \| 帖子：134 访问空间发消息积分:1815 LV6 高级工程师 2019-4-23 09:52:24
					多谢版主大哥的分享回复 \| 举报 \|

					8 RoadsUntraveled RoadsUntraveled 离线 LV6 高级工程师积分：1815 \| 主题：22 \| 帖子：134 访问空间发消息积分:1815 LV6 高级工程师 2019-4-23 11:19:33
					版主，我这也是次谐波震荡原因造成的吗？我若是加大斜坡补偿，不知道这样是否会有改善回复 \| 举报 \|

						10 nc965 nc965 离线 LV7 版主积分：93800 \| 主题：115 \| 帖子：27393 访问空间发消息积分:93800 版主 2019-4-24 08:35:33
						轻载次谐波不是斜坡补偿的事回复 \| 举报 \|

							18 RoadsUntraveled RoadsUntraveled 离线 LV6 高级工程师积分：1815 \| 主题：22 \| 帖子：134 访问空间发消息积分:1815 LV6 高级工程师 2019-4-24 16:53:02
							李版，我试了的，改变斜坡补偿确实没用，那轻载次谐波是不是环路参数不合适的事回复 \| 举报 \|

								24 nc965 nc965 离线 LV7 版主积分：93800 \| 主题：115 \| 帖子：27393 访问空间发消息积分:93800 版主 2019-4-24 20:03:37
								注：解药在1、2案例的讨论中回复 \| 举报 \|

		9 zhu15636176230 zhu15636176230 离线 LV1 本网技工积分：23 \| 主题：2 \| 帖子：3 访问空间发消息积分:23 LV1 本网技工 2019-4-23 18:41:37
		我也不太清楚回复 \| 举报 \|

			13 RoadsUntraveled RoadsUntraveled 离线 LV6 高级工程师积分：1815 \| 主题：22 \| 帖子：134 访问空间发消息积分:1815 LV6 高级工程师 2019-4-24 10:11:20
			兄弟，你也遇见过这种情况吗？回复 \| 举报 \|

		11 闪烁闪烁离线 LV7 版主积分：51912 \| 主题：49 \| 帖子：1240 访问空间发消息积分:51912 版主 2019-4-24 09:34:13
		是带载45V以上变压器有声音？还是空载？如果是带载的情况下，优化一下环路参数；轻载的话，属于正常现象；回复 \| 举报 \|

			12 RoadsUntraveled RoadsUntraveled 离线 LV6 高级工程师积分：1815 \| 主题：22 \| 帖子：134 访问空间发消息积分:1815 LV6 高级工程师 2019-4-24 10:10:46
			是带载40V的情况下，变压器有声音。若把负载电阻减小，变压器声音就没了。版主，这是环路问题造成的，而不是因为变压器饱和造成的，对吗？回复 \| 举报 \|

				15 闪烁闪烁离线 LV7 版主积分：51912 \| 主题：49 \| 帖子：1240 访问空间发消息积分:51912 版主 2019-4-24 10:20:32
				你这个感量怎么计算的，感觉好小，我自己有做个跟你差不多一样的反激（输入48V，输出正负12V+5V，功率30W），感量1mH左右，匝比是60:24；你如果方便改变压器的话可以增加以下匝数；回复 \| 举报 \|

				16 闪烁闪烁离线 LV7 版主积分：51912 \| 主题：49 \| 帖子：1240 访问空间发消息积分:51912 版主 2019-4-24 10:35:34
				我按照你的参数计算，感量应该是100uH比较合适；还有匝数最好增加几匝；可以选择10:6或者15:9；回复 \| 举报 \|

					17 RoadsUntraveled RoadsUntraveled 离线 LV6 高级工程师积分：1815 \| 主题：22 \| 帖子：134 访问空间发消息积分:1815 LV6 高级工程师 2019-4-24 16:40:37
					我设置的纹波系数是0.4，算出的最小电感为45uH。45uH确实有点小，因为实验中输出纹波电压很大，我觉得就是原边纹波电流太大导致的，但若把原边电感盲目增大，我又怕变压器饱和，所以现在有点纠结。我觉得若匝数太大，则计算出的磁场强度Hmax会太大，导致变压器容易饱和，当然，若匝数太小的话，则磁通密度Bmax可能会超过0.3，同样会导致变压器饱和。我准备维持原副边匝比不变，把原边匝数提升到6-7匝，原边感量提升到50-60uH,这样可以对Hmax于Bmax折中处理，然后看看实验效果。我感觉这应该是环路参数没调节好，导致李板所说的轻载次谐波震荡问题，从而导致变压器发出“滋滋”声，变压器可能根本就没有饱和。并且，我也测了原边电流了的，在变压器发出“滋滋”声时，原边电流并没有那种快速上升的趋势。回复 \| 举报 \|

						19 闪烁闪烁离线 LV7 版主积分：51912 \| 主题：49 \| 帖子：1240 访问空间发消息积分:51912 版主 2019-4-24 17:15:26
						我对于磁性元件不是很熟悉，但是我一直是这样理解的，如果不追究高效率的话，我变压器设计一般都会把匝数设计多一点；可以这样理解，你这个项目输出的24W，原边是5匝，也就是每一匝传递的能量是4.8W，当负载变成20W时，每匝传递的能量是4W，跳变是每匝的变换量是0.8W；假如原边是10匝，也就是每一匝传递的能量是2.4W，当负载变成20W时，每匝传递的能量是2W，跳变是每匝的变换量是0.4W；切换载时，10匝的变压器不容易震荡，比较容易输出稳定；回复 \| 举报 \|

						20 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31625 \| 主题：0 \| 帖子：8701 访问空间发消息积分:31625 LV12 专家 2019-4-24 18:32:52
						如果输入20V时，按纹波系数（ΔI/Ipeak） =0.4 ，算得45uH 是合理的，不过Lp才5匝，用的是什么磁芯？回复 \| 举报 \|

							21 RoadsUntraveled RoadsUntraveled 离线 LV6 高级工程师积分：1815 \| 主题：22 \| 帖子：134 访问空间发消息积分:1815 LV6 高级工程师 2019-4-24 18:36:40
							用的是EE30型磁芯回复 \| 举报 \|

								22 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31625 \| 主题：0 \| 帖子：8701 访问空间发消息积分:31625 LV12 专家 2019-4-24 18:54:41
								这么大？回复 \| 举报 \|

									23 RoadsUntraveled RoadsUntraveled 离线 LV6 高级工程师积分：1815 \| 主题：22 \| 帖子：134 访问空间发消息积分:1815 LV6 高级工程师 2019-4-24 19:11:32
									大点应该没关系吧，主要是实验室就EE30的比较多回复 \| 举报 \|

		25 gong777802664 gong777802664 离线 LV6 高级工程师积分：1462 \| 主题：27 \| 帖子：220 访问空间发消息积分:1462 LV6 高级工程师 2019-4-25 09:20:00
		如果解决了给大家分享一下解决办法，因为我在平时的调试过程中，经常遇到变压器有声音吱吱的响声，表现就是6脚PWM丢波的，体现在Vds上就是大小波，一般都是调节环路参数调整好的，一般都是三个点更改：1.更改431的RC环路 2.更改3脚采样电阻（一般是变大） 3. 更改变压器初级电感量（感量变小）回复 \| 举报 \|

			26 RoadsUntraveled RoadsUntraveled 离线 LV6 高级工程师积分：1815 \| 主题：22 \| 帖子：134 访问空间发消息积分:1815 LV6 高级工程师 2019-4-25 11:13:03
			前辈，还没有解决呦。经过这几天的尝试，我觉得是环路的问题，导致的轻载次谐波震荡，我现在正在想想办法如何调节环路参数，并且做过了一些尝试，变压器的吱吱声没有那么恶劣了，但是6脚PWM波丢失现象还是依然存在的回复 \| 举报 \|

				27 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31625 \| 主题：0 \| 帖子：8701 访问空间发消息积分:31625 LV12 专家 2019-4-25 12:56:18
				粗略的算了一下，在50V输入（无需斜率补偿）满载，原设计，环路是稳定的，大概 fcross 4KHz, 相位裕量60度左右。回复 \| 举报 \|

					28 RoadsUntraveled RoadsUntraveled 离线 LV6 高级工程师积分：1815 \| 主题：22 \| 帖子：134 访问空间发消息积分:1815 LV6 高级工程师 2019-4-25 17:02:47 倒数10
					环路若没问题的话，那我就真有点迷茫了，不知从何处修改了回复 \| 举报 \|

						29 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31625 \| 主题：0 \| 帖子：8701 访问空间发消息积分:31625 LV12 专家 2019-4-25 18:16:48 倒数9
						且慢，计算有误。稍后再说。回复 \| 举报 \|

							30 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31625 \| 主题：0 \| 帖子：8701 访问空间发消息积分:31625 LV12 专家 2019-4-25 18:57:33 倒数8
							是30KHz和90度，应该是稳定的。第二个波形图，重复的频率是不是30KHz左右？回复 \| 举报 \|

								31 RoadsUntraveled RoadsUntraveled 离线 LV6 高级工程师积分：1815 \| 主题：22 \| 帖子：134 访问空间发消息积分:1815 LV6 高级工程师 2019-4-25 19:57:22 倒数7
								对，第二个波形图的重复频率差不多是30kHz。若穿越频率为30kHz和相位裕度为90度，那这穿越频率是不是也太大了，其实输出电压在输入电压20-50V变化范围内都是稳定在12V的回复 \| 举报 \|

									32 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31625 \| 主题：0 \| 帖子：8701 访问空间发消息积分:31625 LV12 专家 2019-4-25 21:39:08 倒数6
									把R13改为620欧，fcross 10KHz , 90度不变，先试试看。回复 \| 举报 \|

		33 yinfucom yinfucom 离线 LV3 助理工程师积分：213 \| 主题：1 \| 帖子：28 访问空间发消息积分:213 LV3 助理工程师 2019-4-26 10:38:59 倒数5
		应该是高压轻载跳周期了。建议： 1.C6更改为104电容，R14电阻改小一点的可能会有效果吧 2、SENSE电阻适当加大，减小过流点吧回复 \| 举报 \|

			34 gong777802664 gong777802664 离线 LV6 高级工程师积分：1462 \| 主题：27 \| 帖子：220 访问空间发消息积分:1462 LV6 高级工程师 2019-4-26 11:08:34 倒数4
			同意，就在刚才又调试了一台新设计的机器，也是同样的问题，变压器吱吱响，6脚丢波，调整了环路，431的RC电容，电容都改成了104，至于电阻R影响带宽的我是加大了一些，3脚的Rsense电阻增大或者变压器的初级电感量减小解决的回复 \| 举报 \|

				35 RoadsUntraveled RoadsUntraveled 离线 LV6 高级工程师积分：1815 \| 主题：22 \| 帖子：134 访问空间发消息积分:1815 LV6 高级工程师 2019-4-26 11:26:31 倒数3
				ok,下午就去照着前辈们说的试试回复 \| 举报 \|

		36 szwsu szwsu 离线 LV6 高级工程师积分：658 \| 主题：4 \| 帖子：54 访问空间发消息积分:658 LV6 高级工程师 2019-4-26 23:05:43 倒数2
		G极和4脚波形是否是正常的？回复 \| 举报 \|

		37 szwsu szwsu 离线 LV6 高级工程师积分：658 \| 主题：4 \| 帖子：54 访问空间发消息积分:658 LV6 高级工程师最新回复 2019-4-26 23:07:05 倒数1
		先断开MOS管，测量各环路的波形是否正确再来确定是不是变压器的问题回复 \| 举报 \|