正激变化器传递函数-综合电源技术-世纪电源网社区

Furious

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2022-1-19 16:07:49

10问答币

如下图的正激变化器，为SiC MOS的驱动电路，有正20V（开通）和-5V（关掉）交替输出，我们现在只考虑20V开通电压，下图中源电压为+20V_ON

按照正激的直流传递函数，输出/输入=D/N匝数比，我们这个变压器匝数比都是1：1的，所以输出/输入=D,其中D为原边开关管MOS驱动电压的占空比。
下面问题来了，下图中，CH1为驱动板的最终输出电压（即为SiC MOS的GS输入电压），可以看出开通信号幅值20V。
但是原边MOS Q4的输入信号CH3的占空比只是可怜的1%~3%之间，按照上面的正激传递函数，输出电压最大也应该为20V*3%=0.6V,但是为啥输出还是有20V？求高人解释！

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joezzhang

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驱动电路不是正激电路。驱动变压器因为只传递能量而不存储能量、可以称为正激类变压器。驱动变压器只是给脉冲驱动信号中间插入一个隔离屏障，输入和输出都是脉冲信号所以磁复位要在输入侧实现，保证输出侧的信号平滑。驱动Cg低于10nF的单管，如需正负电平就加一对稳压二极管实现（如下图）: ...

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		2 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131400 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131400 版主 2022-1-19 20:45:48
		磁归零钳位。回复 \| 举报 \|

		3 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93657 \| 主题：115 \| 帖子：27354 访问空间发消息积分:93657 版主 2022-1-20 15:31:16
		变压器总是按匝比变压，与正激反激没有关系回复 \| 举报 \|

			6 Furious Furious 离线 LV6 高级工程师积分：1228 \| 主题：24 \| 帖子：120 访问空间发消息积分:1228 LV6 高级工程师 2022-1-21 11:11:16
			我的传递函数表明与匝比和占空比有关系，我的问题是这里输出与占空比没关系回复 \| 举报 \|

				7 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93657 \| 主题：115 \| 帖子：27354 访问空间发消息积分:93657 版主 2022-1-21 11:28:05
				变压器，变换器，一字之差但是两个东西，你讨论的是啥？驱动变压器与变换器有半毛钱关系？回复 \| 举报 \|

			22 stevenqian stevenqian 离线 LV8 副总工程师积分：6715 \| 主题：42 \| 帖子：461 访问空间发消息积分:6715 LV8 副总工程师最新回复 2022-3-11 15:13:51 倒数1
			SIC碳化硅MOS发来 ASC30N650MT4.pdf (1.23 MB, 下载次数: 1) 2022-3-11 15:10 上传点击文件名下载附件 650V30A 碳化硅 MOS 下载积分: 财富 -2 ASC60N650MT4 -PDF.pdf (784.38 KB, 下载次数: 0) 2022-3-11 15:10 上传点击文件名下载附件 650V60A SIC MOS 下载积分: 财富 -2 ASC30N1200MT4 -PDF.pdf (655.17 KB, 下载次数: 0) 2022-3-11 15:11 上传点击文件名下载附件 1200V30A碳化硅 MOS 下载积分: 财富 -2 ASC60N1200MT4 -PDF.pdf (664.75 KB, 下载次数: 0) 2022-3-11 15:11 上传点击文件名下载附件 1200V60A碳化硅 MOS 下载积分: 财富 -2 ASC100N1200MT4 -PDF.pdf (1 MB, 下载次数: 0) 2022-3-11 15:11 上传点击文件名下载附件 1200V100A碳化硅 MOS 下载积分: 财富 -2 ASC5N1700MT3.pdf (1.1 MB, 下载次数: 0) 2022-3-11 15:12 上传点击文件名下载附件 1700V8A碳化硅 MOS 下载积分: 财富 -2 ASC100N1700MT4-PDF.pdf (1 MB, 下载次数: 0) 2022-3-11 15:12 上传点击文件名下载附件 1700V100A碳化硅 MOS 下载积分: 财富 -2 ASC20N3300MT4-PDF.pdf (580.92 KB, 下载次数: 0) 2022-3-11 15:12 上传点击文件名下载附件 3300V20A碳化硅 MOS 下载积分: 财富 -2 ASR160N1200D88 -PDF.pdf (694.86 KB, 下载次数: 0) 2022-3-11 15:13 上传点击文件名下载附件贴片DFN封装1200V SICMOS 下载积分: 财富 -2 贺电！回复 \| 举报 \|

		4 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109874 \| 主题：142 \| 帖子：45925 访问空间发消息积分:109874 版主 2022-1-20 15:47:19
		空载？回复 \| 举报 \|

			5 Furious Furious 离线 LV6 高级工程师积分：1228 \| 主题：24 \| 帖子：120 访问空间发消息积分:1228 LV6 高级工程师 2022-1-21 11:10:25
			这个确实空载情况下测的，不过接上SiC MOS波形还是这样了回复 \| 举报 \|

				10 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109874 \| 主题：142 \| 帖子：45925 访问空间发消息积分:109874 版主 2022-1-21 16:56:37
				我的意思是，带上负载输出还是20V? 回复 \| 举报 \|

					19 Furious Furious 离线 LV6 高级工程师积分：1228 \| 主题：24 \| 帖子：120 访问空间发消息积分:1228 LV6 高级工程师 2022-1-24 16:25:16 倒数4
					接上MOS管GS端低了一点点，毕竟输出端有二极管存在！回复 \| 举报 \|

joezzhang

joezzhang
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2022-1-21 15:51:59

驱动电路不是正激电路。驱动变压器因为只传递能量而不存储能量、可以称为正激类变压器。

驱动变压器只是给脉冲驱动信号中间插入一个隔离屏障，输入和输出都是脉冲信号

所以磁复位要在输入侧实现，保证输出侧的信号平滑。

驱动Cg低于10nF的单管，如需正负电平就加一对稳压二极管实现（如下图）:

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			9 Furious Furious 离线 LV6 高级工程师积分：1228 \| 主题：24 \| 帖子：120 访问空间发消息积分:1228 LV6 高级工程师 2022-1-21 16:13:38
			我的电路明显是正激电路呀！而且磁复位电路做在次级，BR3和D3组成磁复位电路，这里的设计很巧妙！回复 \| 举报 \|

				11 joezzhang joezzhang 离线 LV8 副总工程师积分：6649 \| 主题：5 \| 帖子：1795 访问空间发消息积分:6649 LV8 副总工程师 2022-1-21 17:27:28
				磁复位做在次级的明显问题就是你的边沿不干净，即使你最后调整电路实现了功能，那个上升沿的震荡也不会对你的EMI有任何帮助正激的拓扑电感也没有，VCC噪声处理不好，后续麻烦不会少用了一个5绕组的变压器，4个MOSFET，功能和性能都未必好。单独用一个反激变压器出+20V/-5V，然后买专用隔离驱动芯片也不见得更麻烦回复 \| 举报 \|

					13 Furious Furious 离线 LV6 高级工程师积分：1228 \| 主题：24 \| 帖子：120 访问空间发消息积分:1228 LV6 高级工程师 2022-1-22 14:22:49 倒数10
					这个你说得对，只是我们的功能出来了，也不那么在乎EMC，所以估计暂时就用这个电路了，之前确实也听过别人说这个电路做驱动不太好！你挺厉害的回复 \| 举报 \|

				12 joezzhang joezzhang 离线 LV8 副总工程师积分：6649 \| 主题：5 \| 帖子：1795 访问空间发消息积分:6649 LV8 副总工程师 2022-1-21 17:34:21
				拓扑电感都没有，还明显的正激电路呢正激是Buck中间塞进一个变压器，所以必须有Buck电感才有D的关系，正激类变压器隔离传递能量有一个N的关系，合起来才是D/N 回复 \| 举报 \|

					14 Furious Furious 离线 LV6 高级工程师积分：1228 \| 主题：24 \| 帖子：120 访问空间发消息积分:1228 LV6 高级工程师 2022-1-22 14:24:40 倒数9
					我那个变压器励磁电感不能算做正激的拓扑电感吗，你看下面图是典型的正激拓扑图，我的感觉和这个一样呀！难道你说的拓扑电感指的是输出端的LC吗？不是正激那我这个电路算什么拓扑？它又带有正激的磁复位电路…… 捕获.PNG (53.57 KB, 下载次数: 113) 下载附件 2022-1-22 14:24 上传回复 \| 举报 \|

						15 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10963 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10963 LV10 总工程师 2022-1-22 16:25:22 倒数8
						“我的电路明显是正激电路呀！而且磁复位电路做在次级，BR3和D3组成磁复位电路，这里的设计很巧妙！” 1、你的继流二极管在哪？你的电感在哪？ 2、为什么需要磁复位？磁复位的原理是什么？楼上各大师已讲得很清楚了，楼主最好认真的去分析下。 BR3与D3能构成磁复位电路吗？开关管关闭时变压器中的余磁因为D3与BR3的存在而被压在变压器中无法释放，最终会导致磁饱和。回复 \| 举报 \|

							17 Furious Furious 离线 LV6 高级工程师积分：1228 \| 主题：24 \| 帖子：120 访问空间发消息积分:1228 LV6 高级工程师 2022-1-24 10:43:01 倒数6
							多谢你的回复 1.我现在明白了，我这个确实不是正激，但是对于能量怎么传过来还是没懂，我这个驱动电路的原理是什么呢？为什么开通那么一点时间就可以把能量传过去那么多？ 2.我这个虽然不是正激，但是如前面“Joezzhang”所说有个正激类变压器，因为这个原因需要磁复位电路吧，我认为磁复位电路为：变压器次级~D3~BR3,磁复位是为了消除变压器中多余的能量，因为正激中变压器流过的是单向脉动激磁电流，如果没有每个周期的去磁环节，剩磁通的累加会导致变压器饱和！回复 \| 举报 \|

							20 Furious Furious 离线 LV6 高级工程师积分：1228 \| 主题：24 \| 帖子：120 访问空间发消息积分:1228 LV6 高级工程师 2022-1-24 16:31:15 倒数3
							BR3和D3确实就是磁复位电路，为什么说：开关管关闭时变压器中的余磁因为D3与BR3的存在而被压在变压器中无法释放？原边MOS导通时，与D2导通的次级端为正，向输出端提供能量，原边MOS断开时，与D3连接的次级端为正，通过BR3消耗余磁，我的理解正确？回复 \| 举报 \|

								21 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10963 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10963 LV10 总工程师 2022-1-24 17:20:52 倒数2
								由于正激L很大，所以复位电流非常小，需要高压小电流才能放掉。楼主还是需要认真先了解下为什么需要磁复位？这样才能更好的设计你的磁复位电路。回复 \| 举报 \|

						18 joezzhang joezzhang 离线 LV8 副总工程师积分：6649 \| 主题：5 \| 帖子：1795 访问空间发消息积分:6649 LV8 副总工程师 2022-1-24 15:42:27 倒数5
						输出端的那个L就是拓扑电感，没有那个L就没有D的关系励磁电感是因为找不到理想变压器才出现的，如果有理想变压器、励磁电感就是无穷大，那么就不需要磁复位了正激类变压器就是只传递能量、不储存能量；你可以理解为高频的火牛：交流输入同时交流输出，励磁电感决定空载电流大小回复 \| 举报 \|

		16 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131400 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131400 版主 2022-1-22 21:31:57 倒数7
		在非饱和区间的正激变压器，根据T型等效电路，可以看作带通滤波器。回复 \| 举报 \|