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未解决

推挽逆变器变压器原边波形求分析

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zhouhaokim
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助理工程师
  • 2022-4-7 14:19:17
10问答币
    新手做一个40Khz的推挽逆变器,变压器是从一个商品40Khz超声波电源上拆下来的,驱动信号由单片机产生,40khz方波 占空比50% 死区时间2us ,Vcc为12V,原理如下图,

原理图

原理图



空载时 示波器看一路mos管 Vds波形,刚开机时如下图,黄色为Vds波形,蓝色为栅极驱动波形

刚开机时mos管漏极源极波形

刚开机时mos管漏极源极波形

工作十几秒后Vds波形,黄色为Vds波形,蓝色为栅极驱动波形

开机十几秒后mos管漏极源极波形

开机十几秒后mos管漏极源极波形

稳定工作后Vds波形,黄色为Vds波形,蓝色为栅极驱动波形

开机半分钟后mos管漏极源极波形

开机半分钟后mos管漏极源极波形


请问这种波形正确吗?这种情况下在变压器副边加一个超声波振子(论文里讲是容性负载),改变驱动方波的频率40K±1KHZ让振子起振,会发现原边电流很大,mos管烫手,这种现象是变压器饱和了吗?
nc965
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  • 2022-4-7 17:09:15
 
超声波振子负载需要谐振
zhouhaokim
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助理工程师
  • 2022-4-8 09:18:50
 
  谐振指的是变压器副边输出的波形   跟电路里的电感 还有超声波振子 形成LC谐振对吗?
  谐振时电流怎么计算呢?
  我这个逆变现在空载波形都是这样,没有参照也不知道对不对, 看书上讲的好像也不是这样  有推荐的调试方法吗?
nc965
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  • 2022-4-8 09:36:30
 
谐振与非谐振的区别(波形、频率、占空比):
2.png
zhouhaokim
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助理工程师
  • 2022-4-8 09:55:25
  • 倒数10
 
不是很理解你的意思,我贴出来示波器波形是空载波形,感觉空载波形原边就不太对,还没接振子还没到谐振那一步呢
nc965
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  • 2022-4-8 10:03:31
  • 倒数9
 
空载波形的谐振频率对应你的LC,带载再看区别,总体符合谐振变换器规律,空载频率飚高(大约10倍),你得调频(PFM)、而不是调宽(PWM)的意思。
zhouhaokim
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助理工程师
  • 2022-4-8 10:23:23
  • 倒数8
 
  这是观测到振子谐振时黄色Vgs与蓝色Vds波形,蓝色Vds波形 表笔×10档位,原边电流2.5A左右,mos管烫手,

Vgs与Vds波形

Vgs与Vds波形

  这个时候作为推挽逆变器Vds波形对吗?mos管为什么那么烫 驱动信号看起来也没有问题啊,求指导!

  我现在做的是想检测振子能否起振,用单片机造出来的波形是占空比一定的,能步进0.07Khz更改方波频率
nc965
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版主
  • 2022-4-8 10:34:26
  • 倒数6
 
占空比不要超过0.5(推挽就是0.25*2),调频、使劲调频、直到谐振,最后把这个动作做成自动的。
zhouhaokim
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助理工程师
  • 2022-4-8 10:33:39
  • 倒数7
 
这个波形是我更改了占空比  测试的  最开始上传的是0.4占空比  这个是0.35的
能源消耗
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总工程师
  • 2022-4-8 14:31:07
  • 倒数5
 
这种电源都是正弦波输出,LC与震子同步谐振

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xkw1cn
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  • 2022-4-8 00:16:27
 
振子参数与温度有关。不随动;一定被反射。
zhouhaokim
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助理工程师
  • 2022-4-8 09:05:48
 
这个是没接振子原边的波形,跟书上讲的推挽逆变的波形不太一样,我看书上写的带载波形是下面这张图,

开关电源书里讲的Vds波形

开关电源书里讲的Vds波形


接上负载后原边mos管特别烫,波形跟书里的也对不上,怀疑是变压器饱和,可是这是从别人板子上拆下来在用的40K逆变变压器,不知道问题出在哪里,第一次做变压器相关的东西,能不能给分析一下,问题都找不到完全没有头绪了。


zhouhaokim
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助理工程师
  • 2022-4-8 09:12:12
 
  负载接纯电阻,Vds波形也是这样,只是mos管不烫了,原边电流也是恒定的0.6A,  接超声波振子改频率的时候到一个频率原边电流激增,mos管烫的厉害,猜测应该是到谐振点,想知道是不是到谐振点的时候原边变压器是不是饱和了  请教一下怎么观测,如果是饱和了怎么改呢?

xkw1cn
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  • 2022-4-8 22:39:02
  • 倒数2
 
对的。接电阻时,因电阻耗能而无能量反射。MOSFET无需消耗反射能量。而接电容或电感时,半周期吸收能量另半周期回馈能量,MOSFET不得不将回馈的反射能量吸收。管子自然必须发热。

谢开源
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总工程师
最新回复
  • 2022-4-9 10:51:57
  • 倒数1
 
看原边变压器的电流有没有出现 陡然上翘的现象,有则是饱和了
超声振子与C15并联等效为容性负载,与L2构成串联谐振,所以Q不能太小(电感线径粗点,圈数少点等)
波形不对,可以尝试减小变压器漏感和功率环路看有没有改善

谢开源
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总工程师
  • 2022-4-8 08:47:50
 
推挽输出要有2个绕组+2个二极管吧?你这个电路没有

zhouhaokim
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助理工程师
  • 2022-4-8 09:09:22
 
副边两个绕组两个二极管是不是整流变DC用的?这种超声波振子电源用的好像就是AC,看别人的板子上也是这样的

谢开源
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总工程师
  • 2022-4-8 09:50:59
 
嗯,你是对的。不懂,关注中
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总工程师
  • 2022-4-8 14:34:09
  • 倒数4
 
你测的是DS波形,只有半波,看不出死区的,  测变压器次级两端就不一样了。但是DS震荡非常严重, 2个二极管接法不对吧? 应该对12V 才有复位回路。

谐振电感,电容可以调试谐振频率点。


joezzhang
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副总工程师
  • 2022-4-8 15:06:02
  • 倒数3
 
检查布局布线,明显是另一臂开通/关断的时候干扰导致两臂同时导通

你的Vgs一定不是在开关管的引脚处测量的,Vds都一塌糊涂了、引脚处的Vgs没可能这么干净
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