Boost电源Vds尖峰电压过高，输出电压比例与驱动占空比不符-综合电源技术-世纪电源网社区

阳光的智多星

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2022-10-5 13:20:25

10问答币

背景描述：基于FSW25N50A 设计的Boost升压电源，由DSP产生10k Hz，占空比75%的PWM驱动波形，经TLP350光耦隔离后至MOS管，升压电感1.8mH，负载电阻100K，输出稳压电容100uF，经过测试出现以下问题

（1）上电后Mos管Vds电压产生极高的尖峰电压，在输入仅5.7V的情况下，高达170V，此时输出电压也为170V，输出电压波形稳定；
（2）输出电压与输入电压比例同PWM占空比不符，DSP无法有效控制输出电压。

以上问题，请各位大神指点，非常感谢！

Boost-1.JPG (109.28 KB, 下载次数: 31)

Vds波形放大后

Boost-2.JPG (107.13 KB, 下载次数: 30)

上电测试结果

Boost-3.JPG (11.25 KB, 下载次数: 29)

原理图

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		2 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2022-10-8 15:27:54 倒数9
		1、输出电压多少伏？ 2、你所谓的输出电压与驱动占空比的关系，只有在电感工作在CCM状态的理想情况下才满足，而你现在很明显工作在DCM状态，所以不满足就对了。 3、要想得到稳定的电压，必须闭环。回复 \| 举报 \|

			4 scg3624 scg3624 离线 LV6 高级工程师积分：748 \| 主题：3 \| 帖子：58 访问空间发消息积分:748 LV6 高级工程师 2022-10-8 21:20:13 倒数7
			第3点，是要引入负反馈形成闭环的意思吗回复 \| 举报 \|

				5 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2022-10-9 10:13:39 倒数6
				是的。回复 \| 举报 \|

			6 阳光的智多星阳光的智多星离线 LV2 本网技师积分：125 \| 主题：3 \| 帖子：7 访问空间发消息积分:125 LV2 本网技师 2022-10-9 13:46:25 倒数5
			感谢版主热心解答，针对您提的问题，补充一下背景： 1、拟设计输出电压到400V，用作逆变器的直流母线电压，输出功率不超过400W； 2、由于是初次设计，对于闭环控制没太大信心，想先进行开环测试，观测一下板子有无明显的问题，信号处理电路能否正常工作。回复 \| 举报 \|

				7 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 2022-10-9 14:55:28 倒数4
				1、推挽电路是目前主流。 2、单级Boost可能很难实现这么大的功率。回复 \| 举报 \|

					10 阳光的智多星阳光的智多星离线 LV2 本网技师积分：125 \| 主题：3 \| 帖子：7 访问空间发消息积分:125 LV2 本网技师最新回复 2022-10-22 22:01:37 倒数1
					最近这两天实验结果来看，在120W的输出下，板子没有明显的过温，至于400W的满载情况我还没来得及试！回复 \| 举报 \|

				8 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109912 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109912 版主 2022-10-10 08:08:56 倒数3
				1、刚才注意到，你输出电压170V，那么MOS关DS电压自然有可能升高到170V。这个很正常。 2、开环是按照能量传输达到平衡来得到输出电压的，也就是MOS关开通，电感储能增加，MOS关关闭，电感储能传递到副边消耗掉，你现在固定占空比电感储能增加固定，但副边电压却与你负载大小有关，所以无法按照你说的什么占空比成比例这些，你说的那个公式，只在电感工作在CCM模式下才成立。回复 \| 举报 \|

					9 阳光的智多星阳光的智多星离线 LV2 本网技师积分：125 \| 主题：3 \| 帖子：7 访问空间发消息积分:125 LV2 本网技师 2022-10-22 19:05:14 倒数2
					最近比较忙碌，没来得及更新，感谢版主指导，输出增加水泥电阻后，BOOST电路正常工作了，输出电压受DSP PWM脉宽控制，另附实验波形（详见图片1），此外最近实验中又碰到了些许问题，还望版主及各位大神不吝解答，万分感谢：（1）关于输出母线电压采样、输入电流采样的问题，母线电压、输入电流通过分压电阻/采样电阻后进入TL074I运算放大器进行处理，观测处理后的电压波形存在非常多的尖峰毛刺，幅值很高，请问这种毛刺属于正常现象么，详见“图片2、图片3”，有没有可靠的消除的办法？（2）最近BOOST试验后，对逆变板开时进行了实验，逆变板采用6N137进行输出隔离，采用IR2110作为MOS管驱动，同样开展开环SPWM测试，对6N137的输出波形采样后发现，经过6N137光耦后输出的驱动波形电压幅值较低且PWMA、PWMB幅值不同，详见“图片4、图片5”，（6N137输出均采用5V*电源上拉），请问这种情况出现是什么原因导致的? 1、增加负载后的BOOST电路波形.JPG (112.5 KB, 下载次数: 29)* 下载附件 2022-10-22 19:03 上传 1、增加负载后的BOOST电路波形 2、BOOST母线电压、输入电流的采样信号.JPG (115.03 KB, 下载次数: 27) 下载附件 2022-10-22 19:03 上传 2、BOOST母线电压、输入电流的采样信号 3、TLI074的原理图（V2、V3为分压后的母线电压信号）.JPG (41.49 KB, 下载次数: 30) 下载附件 2022-10-22 19:03 上传 3、TLI074的原理图（V2、V3为分压后的母线电压信号） 5、6N137原理图.JPG (47.11 KB, 下载次数: 31) 下载附件 2022-10-22 19:03 上传 5、6N137原理图 4、逆变板6N137的输出波形（CH3、CH4分别对应PWMA、PWMB）.JPG (98.36 KB, 下载次数: 29) 下载附件 2022-10-22 19:03 上传 4、逆变板6N137的输出波形（CH3、CH4分别对应PWMA、PWMB）回复 \| 举报 \|

		3 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93884 \| 主题：115 \| 帖子：27413 访问空间发消息积分:93884 版主 2022-10-8 16:17:36 倒数8
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