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[参考译文] 反激式变压器输出受限

Guru**** 1728770 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28C50-Q1
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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1272480/flyback-transformer-output-being-limited

主题中讨论的其他器件:UCC28C50-Q1

我在某项应用中尝试在特定频率下产生非常大的负电压尖峰。 为此、我将使用一个反激式变压器、该变压器由15kHz PWM 信号驱动、占空比为35%。 我在变压器输出端上有一个二极管和电容器、以阻止正电压摆幅并使输出信号变平。  

我的问题是、反激式变压器输出不是一直建立、而是保持在接近平衡电压的水平。 这会将我对电容器的选择限制为非常小的值、因为任何电容器太大都可以完全降低电压输出。 小型电容器意味着我的输出仍然有很大噪声。 有人对如何使反激式转换器持续建立电压有任何建议吗?  

非常感谢任何帮助。  

下面是我的反激式输出电压的照片:

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    您好!

    请提供您的原理图或电路、以便我们查看并了解您希望获得的确切内容。

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    以下是 XFMR 电路图片:

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    您好!

    请提供包含反激式功率级在内的原理图、因为您要解决的问题是功率级、因此只有控制级无法提供足够详细的分析信息。

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    您好!

    您的原理图未显示反激式功率级。 如果您认为它在那里、请将功率级环回。 我需要知道原理图中的反激式功率级是哪一部分、从而了解是什么问题。

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    请回复此主题、请勿使用其他主题或平台、以免错过您的回复。  

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    这里是功率级。  

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    您好!

    此设计使用了哪种 TI PWM 反激式控制器件?

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    我在此设计中尚未实现 PWM 反激式控制器。 我一直在尝试通过我的微控制器直接驱动它。 如果需要 PWM 反激式控制器、我一直在考虑 UCC28C50-Q1。  

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    您好!

    在反激式设计中、主 MOSFET 通常应配有缓冲器。 但我不确定电路的哪个部分是否用作缓冲器。 可以圈起来吗?

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    该原理图上目前没有缓冲器。 我发现、缓冲电路可消除纹波、但对降低输出电压幅度没有帮助。

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    您好!

    您需要放置缓冲器、然后将 MOSFET VDS 的测试结果和您提到的问题发送给我。 如果没有缓冲器、反激式转换器可能不会很好地运行。

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    这是在反激式输入端使用 RCD 缓冲器的 MOSFET VDS 屏幕截图。 我要提到的问题是为什么我的电压只能达到15V。 我的电路中目前没有应该会限制该峰值的东西。  

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    您好!

    您能否提供您的原理图并说明缓冲器的位置以及测量 MOSFET VDS 的位置? 您的波形对我来说很奇怪、因此我需要查看上面的内容以了解波形为什么是这样的。

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    以下是我更新后的原理图:

    我在 IRF740PBF 的引脚2进行了探测。  

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    您好!

    缓冲电容值似乎太大、可以将其更改为更小以便尝试吗?

    您的变压器匝数比是多少?

    另外、能否同时探测 Vgs 和 Vds 的波形?

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    我的 TTR 为1:100。  

    这是另一个示波器屏幕截图。 紫色= Vgs 蓝色= Vds

    我将尝试一些较小的电容值。  

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    您好!

    Vgs 仍然很高时 Vds 似乎无法保持平坦-高电平时 Vds 值是多少?

    此外、您可以展示您最初关注的以下问题-您在哪里测量了下面的波形、以及使用缓冲器时它现在的外观如何?

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    当 Vgs 为高电平时、Vds 上升到大约2.3V。  

    我获得了更高的输出电压、但输出仍处于平台化状态。  

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    您好!

    它看起来就像具有400V 额定电压的 MOSFET、而其工作电压大约为9V 作为输入。 您是否可以将 MOSFET 更改为30V 至40V 额定电压?

    400V MOSFET 的2.3V 很小、但电压仅为9V 左右、因此与9V 输入相比、2.3V 很大。

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    这是一个采用30V 额定 MOSFET 的示波器屏幕截图。  

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    那么、您现在的输出电压是多少?

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    我的输出电压仍在800V 左右达到稳定。 我将尝试摆弄输出电容器、看看我是否可以使信号变得平滑。   

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    您是否知道 VDS 上的这种微小纹波来自何处?

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    另一观察结果:

    Vds 在发送到变压器的第一个脉冲中达到最大值、然后衰减至平衡点。 我的理想操作是使 VDS 尖峰的幅度逐渐增大。  

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    您好!

    它看起来所有这些都是变压器和其他寄生的行为。

    一种可能的帮助是将 IN4007更改为速度更快的二极管。 IN4007的速度非常慢、并且结电容相对较高。 因此、"轻微"纹波可能是由漏电感引起的结电容谐振引起的。

    最初出现的高 Vds 尖峰可能是由漏电感引起的。 因此、脉宽逐渐增加(软启动)可能会有所帮助-但需要尝试找到。

    C13是另一种可能的因素。 您可以使用容值更大的电解电容器和高频小电容器(陶瓷 X7R)来查看是否有任何改进  

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    我已经将二极管替换为 S4D02120E、这是一个反向恢复时间可以忽略不计的二极管、但结电容为116pF (看到1N4007的电容为15pF)。 我仍能看到纹波。 我将寻找更多具有快速开关和低结电容的二极管。  

    我将通过软启动尝试消除高 Vds 尖峰并解决 C13问题。  

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    您好!

    出于测试目的、可以尝试没有反向恢复功能和电容非常小的 SiC 二极管。

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    您好!

    由于长时间没有通信、我认为问题已经解决。 我将关闭该主题。 如果需要进一步支持、您可以重新打开该主题或创建新主题。