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使用SG1525构建推挽稳压源若干问题

来源:    作者:    发布时间:2018-07-20 09:00:04    浏览量:

请大神解惑

本人想使用SG1525构建推挽电路做一个24V-100V的200WDC-DC稳压源,电路图如下所示

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实际电路中未使用U2、U3,RCD钳位电路只使用了电容未使用电阻和二极管,电容量47nF,使用SG1525直接驱动开关管,D3未接,想留到后面测试用。磁芯选用PQ26/25,匝比3:14,初级电感量约38uH,漏感0.5uH。

由于是初次做稳压源,开关管选得比较保险,参数如下:

Vces=1200V,Ic=21A,Icm=82A,tr=26ns,td(on)=22ns,td(off)=100ns,tf=200ns,输入电容2100pF,输出电容99pF。

设计的电源要求输出电压可调,最高是100V,故在开环、最大负载条件下努力使其达到要求。

按部就班进行测试:

1、不接变压器,单纯测试开关管驱动与输出电流波形

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2、带变压器,次级开路测试波形

IMG_20170320_110726

3、变压器次级接上整流和负载电路,电感量400uH,负载为50Ω电阻,整流二极管前向电流容许3A,前向电压1.4V,恢复时间75ns。测试输出电压为68V,远低于要求。

IMG_20170320_125929

4、寻求尖峰和振荡的消除方法,提高RCD电路的电容到100nF,得到波形如下,测试输出电压为72V,较之前有所提高,但还是达不到要求。

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5、继续寻求尖峰和振荡的消除方法,将电容扩至2.2uf。

然后就没有然后,因为管子烧掉了

问题来了:

1、本电路使用400W24V的前级电源供电,工作时电源发生滋滋的声音,请问是不是我初级的电流冲击引起的?有何办法消除该异响?

2、如何去掉我开关管上的电压振荡和尖峰?增加输出端的电感会使初级侧尖峰电压更高吗?

3、输出电压远远达不到要求,是因为我工作磁通密度设计得不合适吗?不改变匝比,增加绕组匝数有助于提高能量传输,提高输出电压吗?

4、工作时开关管发热严重,我用隔离示波器测试Q2端Vce和驱动信号对地的幅度,没有测过Q1,为啥Q2被烧掉好几次,Q1一点事都没有?和我测量方法有关系吗?如何才是正确的测量方式?我的管子按理说能耐受81A的电流通过,为何屡屡被烧,是寄生二极管被烧了吗?

5、RCD钳位电路的参数应该如何选择?电容容值,电阻阻值和瓦数,二极管前向电流。

请大神们不吝赐教

开关管建议选75N75等MOS,压降、温升比IGBT好很多。 谢谢大神回复,目前而言只是想验证一下原理,手头有什么器件就用什么器件,之后再优化,不知我这振荡的波形是否是受开关管压降和温升的影响?

压降、温升对波形影响不大。

那这样的话我现在验证原理的话用这个管子还可以吧,如何解决振荡、输出电压不足、24V电源异响的问题呢?大神 个人建议:管子要换,变压器匝数要增加,输出电感要合适,布线和环路补偿需要改进。 好的,谢谢大神,我试验一下

幾個問題你修改看看:

1). 輸入最多100V, 開環路周其最大是發生在24V端, 因此你要測試也只要用耐壓100V以內來測24V輸入

不需要用到1200V, 那Ciss與Coss太大

2). 你的輸出推動信號不平整, 但由你的電路看來是有額外加GetDriver增加推動力, 所以你那狀況有可能是推動端與功率管距離有點遠, 理論上應該是驅動電路與功率管擺在一起, 信號原載從主控IC來, 因為輸入不會抽電流, 但輸出則會抽很大電流.....

3). 功率管High 信號達不到Vin 位準, 試試將一顆電解電容並聯於中心抽頭VIN+與功率管地之間, 且RDC迴路拿掉, 因為用100V功率管, 24V操作時最大鋒值不會超過60V.....

4). 試看你整體回路分佈電感與分佈電容效應是不是很嚴重, 可將頻率降下來, 二次負載不要抽到滿載, 一半就好, 看看你的波形如何, 假設頻率降下後, 所有波形都正常,那你Layout 要加強囉..

谢谢大神回复。

问题1:我想做的是24V输入,100V输出的稳压源,输入电压范围为20~30V,这点我帖子里面没说清楚,向您道歉。在开关管带变压器之前,我在24V与IGBT的C极之间接了一个10欧的电阻以测试驱动信号与管子响应的时间,于是有了第一张图。

问题2:原理图中的U2和U3起着隔离的作用,在测试中并没有使用,我是直接将1525的输出用导线接至管子上驱动的,物理距离如您所说有点远,但驱动电平是够的。

问题3:理论上24V输入时开关管关断尖峰电压不会超过60V,但实际上在没有加RCD钳位电路时我测得关断尖峰高达268V,即使加了RCD,在带变压器的时候也有超过60V尖峰的存在,这是我始料未及的,您说的并电解电容我去试一试看。

问题4:降低频率和负载的方法我明天去试一下再回复。我是拿现成的电路板和飞线搭的测试电路,驱动线路和变压器连线较长,缩小连接导线长度是否有效还待验证。

逛论坛的时候有看见别人也遇见过波形振荡的问题,不知加大输出端电感量是否有效,由于没有经验,已经烧坏了6个管子,至今心有余悸。

你用的不是IGBT管吧?用的應該MOS管, IGBT使用推挽操到40K以上問題很多尤其是高壓管...

推挽其實很好做, 但是重點是你Layout供電走線問題, 推挽在功率管瞬通期間有很大的電流, 因此控制部份必須從電容端分線拉出, 輸入電容越接近變壓器越好, 功率管一樣越接近變壓器越好, 且兩管到變壓器最好等面積

之前有PO過工作圖: 24V轉200VDC 作為正弦逆變器前級, 後即另有SPWM板 10KW

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Ch1:左管 VDS , CH2:右管 VDS, CH3: 左管驅動

, 所以在你佈線率不是很好時, 先不要操太高頻率, 推挽磁發散是雙相, 只要功率不超過變壓器不會飽和, 且切記

裝入Core 時記的用酒精擦過, 不要有任何的Gap存在....

我用的就是IGBT管,现在正在库房翻找看有没有合适的mos管,找了个500V,导通电阻0.33欧,平均电流只有14A的管子,可是我不敢用,因为我算出在管子打开时间内通过的电流最大可能要到17A

大神的这个帖子我以前拜读过,今天根据您的建议做了些更改,请看10楼

根据@juntion版主的建议,我在变压器抽头与地之间连接一个100uF的电解电容,降低了频率并撤掉了RC钳位电路,变压器次级开路,仍使用开环控制满占空比,观察驱动波形和开关管Vce的波形如下图:

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由上图可见,变压器原边绕组上加电压接近于一个方波,开关管关断时存在尖峰,随着频率的降低,尖峰峰值升高,达到了80多V。

随后将次级接上整流及负载电路,观察两臂开关管的Vce波形如下图所示

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输出电压用万用表电压档测得83~84V,前级电源已没有异响。所得波形接近于方波,上升沿有些许振荡,下降沿有个台阶,两管存在同时导通的现象。

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如上图所示,尖峰电压高达130V。

随后我试着调整频率,看看输出电压是不是会上升,实际测得频率提高后电压反而有所下降,而且管子发热更大了。

接下来准备换个匝数多一点的变压器,找个低压的开关管换上,再调一下RC吸收尖峰,找个合适的电感,看看能否有所改善。

在... 你变压器是怎绕的? 初级使用直径0.8mm的漆包线,3线并绕3圈,次级使用直径0.4mm的漆包线,单线绕了14圈。由于骨架空间较大,所以是次级线圈绕在最里层,初级线圈绕在最外层,绕组共是两层。每一组绕组都绕得很密,中间用高压胶布隔开 24V致少要4圈..... 现在准备绕4:18的变压器,初级和次级均使用直径0.8的铜线,采用三明治绕组的方式将初级绕组夹在两个次级绕组之间,还没有测试。 推挽不能用三明治绕法,㑹不等长,漏磁㑹变大...... 那请教大神推挽电路该如何绕制变压器?不等长的话会引起严重的磁偏吗?可不可以通过外部电路去磁偏? 此外我一直对绕组的多少存在疑惑。我的理解是,在输入电压一定的前提下,提高绕组一方面增大了初级电感量,减少了励磁电流,此外增加绕组有助于降低主磁通密度,降低饱和风险,不知我如此理解是否妥当 推挽式在原边绕线要左右线圈等长,所以抽头是置中,layout时,功率管D-边压器也要等长,才不㑹漏磁边大.... 副边绕外层就好... 已经被添加到社区经典图库喽
http://www.dianyuan.com/bbs/classic/
  • 请教一下,用TL494 制作DC-DC电源的波形问题。 电路为TL494 半桥 5401+IRF44n 推挽,变压器为环型变压器,匝比为6:12,线径都为0.6X3/0.6X2,如下四个波形,那一个才算是合格的,谢谢,




    1)号G极波形







    1)号输出波形


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