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[参考译文] UC3525A:使用 UC3525推挽式转换器并采用全桥整流输出时遇到一些问题

Guru**** 1129500 points
Other Parts Discussed in Thread: TMS320F28035
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器件型号:UC3525A
主题中讨论的其他器件:TMS320F28035

推挽式转换器的输入电压为 DC24V (两节12V 电池)。 DC24V 通过二极管输出到外部设备以提供电源。 当推挽输出 Vo (DC350V)通过 MOSFET (Q1)时
并且输出为20kHz (占空比为30%)、当24OUT 上没有负载时、存在高频干扰。  

图1显示了推挽式转换器的原理图

图2显示了通过 MOSFET (Q1)的推挽式转换器输出 Vo 的原理图

图3显示了通过 D1的 DC24输出的原理图

24OUT 上存在高频干扰波形、如图4所示

这种干扰的来源是什么? 如何消除这种干扰?

谢谢!

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    您好!

    您能否在图4中圈出高频区域来表示高频噪声所在的位置?

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    图4显示了24OUT (无负载)的波形、该波形在以20kHz 的频率打开和关闭 Q1时发生

    图5显示了整个系统的简要原理图,

    图5

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    您好!

    您能否在移除 Q1的情况下捕获 L3右侧的波形(图2)?

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    VO。非常稳定、但是在24OUT 输出上添加一个电阻器后、有一个小纹波 Δ R、波形是可以的。 24OUT 波形如图6所示。 电阻器为什么可以消除这种干扰? 谢谢!

     图6

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    您好,

    为什么移除 C35会影响 UC3525引脚2 (EA+)的电压波形?
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    您好!

    您是从何处将电阻器添加到电路的24VOUT 的?  

    C35在您的电路中位于何处?

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     图1中的 C35

    向24VOUT 添加电阻器、以消除24V 上的干扰

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    您好!

    请展示您如何在24VOUT 之间的24VOUT 添加电阻器到何处?

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    24OUT 上,高频干扰波形、如图4k Ω 所示、因此我尝试  将电阻器添加到24VOUT 和 GND 之间  

    为什么移除 C35会影响 UC3525引脚2 (EA+)的电压波形并 在24VOUT 上添加电阻器来消除对24V 的干扰

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    如图7所示具有电阻的24OUT

                     图7

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    您好!

    在 D1至 GND 之间添加的电阻器可以帮助 D1持续导通、因此添加 R 之前的纹波可能是由于 D1导通/关断。

    C35用于环路补偿。 您需要在移除 C35之前和之后检查 OUTA OUTB 可能的差异以查看任何线索。

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    移除 C35时、EA+端存在电压尖峰、并且 Q10和 Q13的 VDS 波形混乱、从而导致稳定的 VO 输出、但推挽式逆变器的效率低下。 为什么会这样呢?

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    您好!

    请捕获 OUTA 和 OUTB 的波形、以检查移除 C35前后的差值、从而查看任何线索。

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    OUTA 和 OUTB 的波形(图8)

                 图8

     Q10和 Q13的 VDS 波形(图9)

                   图9  

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    您好!

    请为每个波形标记、并使用 C35指明哪一个不是。

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    您好,

    图8和9显示了不带 C35的波形

    图8显示了 UC3525的 OUTA 和 OUTB 输出的波形、即全桥 MOS 晶体管的两个 VGS 波形

    图9显示了全桥 MOS 晶体管的两个 VDS 波形

    添加 C35、并在此链接 e2e.ti.com/.../uc3525a-when-i-used-uc3525-as-a-push-pull-converter-and-adopted-full-bridge-rectification-output-i-encountered-some-problems 上查看 VDS 波形 图1的波形

    谢谢!

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    您好!

    添加 C35后、你可以将波形复制到该线程吗? 您提到的链接未清晰显示图1。

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    图11显示了单个 VDS 通道的波形

    当推挽式转换器的负载是电感负载时、推挽式转换器的输出 VO 和 GND 需要具有并联定向二极管、这是什么要求? 图中并未显示反向二极管、

    谢谢!

    图11

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    您好!

    如果是电感性负载、则需要反向并联二极管以允许电感电流续流。 如果没有该二极管、电感电流将流过变压器绕组。 您的 Q1具有20kHz 导通/关断频率、因此在关断期间、续流环路被阻断、因此能量倾入 C58、因此下次 Q1导通时电压会更高。

    在不使用 C35时、您的转换器不稳定、因此在此运行情况下的平均值不会出现20kHz 纹波。 但由于不稳定、您可能会看到其他问题。

    因此、您需要添加一个与电感负载并联的反向二极管。 在 Q1上打开/关闭20kHz、  

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    您好!

    这是一个完美的答案!

    是否有任何提到电感负载(电容负载)的书籍或文章? 反激式电源、正向电源和推挽式电源的预防措施,例如添加反向并联二极管 等。 谢谢!

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    您好!

    互联网上有很多文学作品。 您可以搜索如何从直流电源驱动电感负载、或如何防止直流电源因驱动电感负载而损坏。  

    同样、您也可以搜索如何使用直流电源来驱动电感负载等。

    提供续流路径基本上是必需的。 一个基本的示例是降压转换器、其中您可以看到续流二极管或 SR 为输出电感器提供续流路径。

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    新项目采用相同的推挽式转换器电路、目标电压 VO 输出 DC350V (即仅将图1中 R96的电阻值更改为1.12K)

    首先、变压器的 T2匝数比为3:3:52、效率特别低。 VGD 波形类似于不带 C35的波形、使整体效率降低了70%。 但是、将变压器匝数比更改为5:5:80、VDS 波形与 C35波形几乎相同、总体效率达到92%

    也就是说、整个项目仅通过更改变压器匝数来提高效率。 变压器匝数比对推挽式转换器效率有何影响? 未删除整个过程 C35

    谢谢!

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    您好!

    您的设计与波形不匹配、这会产生额外的功率损耗。 新型变压器运行稳定、因此有助于降低功率损耗、从而实现更高的效率。

    此外、更多的控制 f 匝数有助于减少磁芯损耗、这可能是另一个原因。

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    您好!

    我可以问如何搜索不稳定因素吗? 哪些因素会导致推挽式转换器不稳定(只需更换变压器即可使其稳定)?

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    您好!

    您需要测量波特图才能找到相补角。 您可以搜索如何设计推挽式转换器的环路补偿以及2型和3型环路补偿、以帮助您找到您需要了解的知识。

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    谢谢!

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    如果 将 TMS320F28035的 PWM 和 ADC 用作推挽式转换器、并且没有类似于 UC3525的误差放大器、那么推挽式输出 VO 是否仍需要补偿电路? 程序中使用的补偿算法是什么? 谢谢!

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    您好!

    您仍需要固件设计带来的环路补偿。

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    谢谢!

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    抱歉、我找不到任何关于推挽式转换器环路补偿的文章。 能否提供有关推挽式转换器环路补偿的一些文章?

    谢谢!

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    关于固件设计的应用、有哪些具体示例?

    目前我们只看到这个 TIDM_ BUCKBOOST_示例、BIDIR 数字电源环路补偿的主要特点是什么? 是 PWM 的频率还是其他频率?

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    您好!

    您使用的固件与特定的 MCU 或 DSP 搭配使用。 您需要与固件设计团队交谈、以了解它们是如何使反馈环路稳定的。 可以为降压/升压转换器使用相同的补偿。

    可以参考以下内容进行环路补偿。 请注意、推挽的补偿与降压转换器类似。

    https://www.ti.com/seclit/ml/slup340/slup340.pdf

    https://m.youtube.com/watch?v=Kl2zlMTrRqQ

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    Hihong Huang,

    推挽式转换器的输出电压改变后出现的新问题

    当 图12中的 R96和 R97的总和从1K 欧姆降低到820欧姆、而其他参数保持不变时、MOS 晶体管(Q10、Q13、Q14、Q15)将损坏。 为什么会这样呢? 当输出电压 Vo 从超过400伏上升到超过500伏时、就会出现这个问题。 负载是2K。的电阻。推挽的 PWM 频率为15K。。当输出电压较低时、将不会出现问题(大约低于500V)

    我想问一下、这是变压器还是环路补偿电路有问题?

    谢谢!

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    您好!

    可能会改变 MOSFET 上的 VDS 和电流。 您需要测量 VDS 和电流、以确保不违反 MOSFET 规格。

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    您好、黄红

    目前、疑似变压器参数造成 MOS 晶体管电流过大、导致 MOS 晶体管击穿。 变压器的哪些参数会影响 MOS 晶体管电流?

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    您好,

    图13显示了带有负载(2K 电阻器)推挽转换器的 MOSFET Vgs 和 Vds 波形、而图14显示了两个 VDS 电路的正确波形

                    图13

                  图14

    图13和14是两个设计和电路参数相同的电路板。 目前、我们怀疑推挽式升压转换器的变压器存在问题、但问题所在尚不清楚?

    次级电流是否影响初级侧(当推挽式 MOSFET 未导通时)?

    谢谢!

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    您好!

    是的、通过变压器影响一次侧。

    您可以交换变压器、以确认是否存在由变压器引起的问题。 如果确认、则测量变压器以查看差异。

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    变压器已更换、但仍然无法更换。 我想问一下变压器的哪些参数对变压器有影响吗?

    谢谢!

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    您好!

    我不理解你的信息。 听起来您换了变压器、而且您确认变压器是运行不良的原因、对吧? 然后您想知道哪些变压器参数会导致运行不佳、是吗?

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    是的、今天的开环测试在通电的情况下会爆炸

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    您好!

    因此、您需要比较变压器之间的差异。 我怀疑它们的匝数比和泄漏电流不同。