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双有源桥电路变压器二次侧的MOS管关断时振荡严重

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HollowMoon
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  • 2021-8-18 12:00:17
10问答币
电路拓扑如图1,因为是用现成的模块搭的电路,所以没有画整个电路的PCB图。测试的时候是用V1作为输入,V2部分是用一个电阻当负载。主要参数有:
变压器变比——大约是n:1=5.9:1,是将一个副边为双绕组的变压器的两个绕组串联起来用的。
电感L——27uH,另外变压器自身大概有十几uH的漏感。
直流滤波电容——880uF。
控制方式——单移相控制,D=0.5。
输入电压V1——30V。
负载阻值——约1.2Ω。


主要问题:如图所示,图2中CH1是AB点电压,CH2是CD点电压,CH3是L上的电流,可以看出CD的电压尖峰很大,而且会振荡很久。至于AB的振荡就很小而且应该主要是探头测量引起的。图3中CH1是Q1的DS电压,CH2是S1的DS电压,CH3是L上的电流,变压器同侧的其他开关管波形都差不多,一次侧波形较好,二次侧就存在很严重的尖峰和振荡

请问各位大佬,产生这种问题的主要原因可能是什么,有无解决办法?
目前试过的方法有:1、在二次侧mos管DS两端加电容,尖峰有少许改善,但是加到9nf也还是很大。2、将变压器副边串联的两个绕组改回一个绕组,变比增加,尖峰更大了。3、增大驱动的关断电阻,尖峰更大。

图1

图1

图2

图2

图3

图3

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C1/2拉太远了。实在不行;至少派个小兄弟凑到根前去。
maode
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  • 2021-8-18 19:55:22
 
wangdongchun
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  • 2021-8-18 22:27:29
 
鉴于楼主的情况和努力,本人根据经验给楼主两个建议供你参考尝试:首先是MOS管DS两端单加电容恐怕不行,建议再增加电阻构成RC吸收电路;最后是在MOS管GS两端加入结电容放电电阻。

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HollowMoon
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  • 2021-8-19 10:38:36
 
谢谢,我试试这个思路怎么样
wangdongchun
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  • 2021-8-19 10:48:02
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后续效果还望及时回馈给大家
HollowMoon
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助理工程师
  • 2021-8-19 20:46:16
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下面图4是把电感L改成79uH之后的波形,可以看出尖峰小了很多。图5是在此基础上DS间加入了10Ω、1nf的吸收电路,图6是加入了1nf的GS电容,可以看出相比没有附加电路的情况峰值基本没有变化(图中标注了CH2的峰峰值)。
目前我总结出的现象有:
1、电感越小,二次侧MOS管的关断尖峰就越大,同时电感32uH的时候在DS两端加电容会略微减小尖峰,而在79uH的时候加电容基本不改变尖峰,在109uH的时候加电容好像会增大尖峰。
2、在电感79uH的时候试探性的加入了RC吸收电路和GS电容(没有针对性计算参数,直接拿手上的电容和电阻试了下),没有明显变化。

图4

图4

图5

图5

图6

图6
wangdongchun
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LV12
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  • 2021-8-19 21:44:49
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恐怕还是电阻、电容参数选配不对,建议楼主将RC吸收电路再计算一下。
HollowMoon
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助理工程师
  • 2021-9-28 17:12:55
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主要是线路电感的问题,最后在二次侧靠近mos管的正负母线处加了贴片电容和薄膜电容,尖峰和振荡就减小到不影响正常使用的程度了。
wangdongchun
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  • 2021-9-28 17:22:06
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谢谢坛友的反馈,做为经验之谈收藏。
xkw1cn
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  • 2021-8-19 20:53:59
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C1/2拉太远了。实在不行;至少派个小兄弟凑到根前去。
HollowMoon
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助理工程师
  • 2021-8-20 15:06:21
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C1\2拉太远了,是指线路拖太长了吗?因为我是用现成的半桥模块搭的,所以变压器原边是用导线引到AB两点的,可能确实有点长,变压器副边和CD两点靠的倒是挺近的。
xkw1cn
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  • 2021-9-28 22:13:58
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电容脚需要直接压到模块螺钉下。
YTDFWANGWEI
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  • 2021-9-29 08:31:00
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你把L短路就没有尖峰及振荡了。加了电感L要提供L的钳位电路吧?应该是L与变压器连接点到正负母线都接二极管钳位。
maode
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