調試中的48V3kW DC-DC 前級

目前自己正在調試一個DC-DC 升壓的模塊，屬于逆變器的前級，也是我準備設計用于48V并網的前級，動手之前研究了各種方案，最后從成本和效率上選擇了推挽這種升壓結構，設計的初衷是想實現推挽軟開關，所以PCB上都留有器件位置，設計時也了解過推挽閉環不好實現，但沒想到這么麻煩。由于剛開始調試，先發上來，一是刷刷存在感，二是有很多問題沒有解決，要是我自己解決了，會寫上來，大家出主意解決更好，相互學習下。

電路原理圖

板上的布局如下圖

驅動波形Vgs（藍色）和Vds（黃色）波形，振蕩很大，待解決

整流橋輸出波形

現階段，升壓帶載都沒有問題，只是尖峰厲害，解決這個問題是下一步工作的重點，看前面那些專家高手們的軟開關，

好像都在占空比接近50%的，或是說開環的，如果占空比隨意改變，不知道他們的軟開關能否實現呢？

有人說這種MOS管開通的振蕩是整流二極管速度不行，我用的是超快恢復的二極管，65ns,不知速度夠不夠，SiC的二極管用不起。

從我調試的情況看，這板好像實現軟開關不現實了，歡迎大家討論。

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dobetter

LV.7

2016-01-23 10:36

我喜歡這個示波器

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電源網-fqd

2016-01-25 09:54

上個頭條，歡迎一起討論

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whwqm

LV.5

2016-01-25 11:15

現在在整流二極兩端并了RC,保證了電壓在48V--75V輸入時,電壓尖峰不超過900V,所以實用沒太大問題,但這不是做事的態度,

我自己變通了個想法,現在控制的PWM波形和移相全橋差不多,我理解為推挽移相,自己起的名字,如和其它人有雷同,實屬巧合.

就是在A管導通截后,B管馬上導通,死區也可任意調節,因為要調脈寬,所以B的相位是不能固定的,時刻調節在,這樣,變壓器輸入的波形和

移相全橋一樣,但是只用了兩個管子,效率提高,同時成本減少.離軟開關又進一步了.

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jwdxu2009

LV.7

2016-01-25 13:30

電源做的好，學習和參考了

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HOU1039669221

LV.2

2016-01-25 16:44

@whwqm

現在在整流二極兩端并了RC,保證了電壓在48V--75V輸入時,電壓尖峰不超過900V,所以實用沒太大問題,但這不是做事的態度,我自己變通了個想法,現在控制的PWM波形和移相全橋差不多,我理解為推挽移相,自己起的名字,如和其它人有雷同,實屬巧合.就是在A管導通截后,B管馬上導通,死區也可任意調節,因為要調脈寬,所以B的相位是不能固定的,時刻調節在,這樣,變壓器輸入的波形和移相全橋一樣,但是只用了兩個管子,效率提高,同時成本減少.離軟開關又進一步了.[圖片]

SG3525用過嗎？我用這個芯片搭建了一個最簡單的電壓型控制電路，輸出電壓98V，功率在70W，可是實現不了閉環控制，好像問題在于SG3525的誤差放大器這一塊無法正常工作，調了SG3525的誤差放大器的補償還是不行求指教啊！

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HOU1039669221

LV.2

2016-01-25 20:19

@HOU1039669221

**此帖已被管理員刪除**

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whwqm

LV.5

2016-01-25 21:41

@HOU1039669221

**此帖已被管理員刪除**

開環玩過，3525閉環沒試過，雖然現在這個也是閉環的，但要求輸入可以設置為恒流或是恒壓，電流0-50A，電壓48-75V任意，,所以用DSP直接控制的，PWM控制非常方便。

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皇甫仁和

LV.5

2016-01-25 23:24

@whwqm

你的波形感覺不對，這樣我感覺變壓器最后會出現磁偏的可能。

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dobetter

LV.7

2016-01-25 23:43

@whwqm

這里推挽是DSP直接驅動還是通過光耦隔離進行驅動搞的呢？諧振電容串在主功率回路里邊溫升會不會太高呀

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tianyao9393

LV.5

2016-01-26 08:27

3525本來波波形做軟開關還是很容易的額，你改來改去那個更不能了，

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whwqm

LV.5

2016-01-26 08:48

@tianyao9393

3525本來波波形做軟開關還是很容易的額，你改來改去那個更不能了，

閉環實現不容易吧?5%的占空比可以做到嗎,如果有成功經驗,我愿再多調試一段時間.

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whwqm

LV.5

2016-01-26 08:50

@dobetter

這里推挽是DSP直接驅動還是通過光耦隔離進行驅動搞的呢？諧振電容串在主功率回路里邊溫升會不會太高呀

通過光耦隔離進行驅動的,多并些電容情況好些吧,現在還沒發現問題.

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whwqm

LV.5

2016-01-26 08:53

@皇甫仁和

你的波形感覺不對，這樣我感覺變壓器最后會出現磁偏的可能。

現在我的波形是這樣的,應該沒人的推挽是這種波形吧....

不同占空比的波形.

這是變壓器原邊的輸入波形,開通振蕩是輸出電感引起的,短接后波形很干凈,不過輸入電流非常大了,所以還得老實留著.

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tianyao9393

LV.5

2016-01-26 15:48

@whwqm

閉環實現不容易吧?5%的占空比可以做到嗎,如果有成功經驗,我愿再多調試一段時間.

3525做是沒問題的，就50% 我也成功了，又沒叫你時刻閉環，

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whwqm

LV.5

2016-01-26 15:59

@tianyao9393

3525做是沒問題的，就50% 我也成功了，又沒叫你時刻閉環，

那如何讓輸入恒流呢,比如設定10A,或是20A工作?輸入電壓有可能是48V,有可能是75V,有可能時刻在變!3525一直50%可以嗎?

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皇甫仁和

LV.5

2016-01-26 19:46

@whwqm

那如何讓輸入恒流呢,比如設定10A,或是20A工作?輸入電壓有可能是48V,有可能是75V,有可能時刻在變!3525一直50%可以嗎?

如果想恒流，還需要進行限壓吧！不然后級開路。。。

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whwqm

LV.5

2016-01-27 10:39

@皇甫仁和

如果想恒流，還需要進行限壓吧！不然后級開路。。。

當然要限壓,這個可以硬件完成,過壓斷開PWM,很容易實現,而且可靠

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345295362

LV.6

2016-01-29 14:16

@whwqm

現在我的波形是這樣的,應該沒人的推挽是這種波形吧....[圖片][圖片]不同占空比的波形.這是變壓器原邊的輸入波形,開通振蕩是輸出電感引起的,短接后波形很干凈,不過輸入電流非常大了,所以還得老實留著.

沒看出來你移相后的推挽有何改善，據我的經驗推測，如果驅動A關斷后驅動B立馬導通，這只會加大輸入MOS的電壓應力，尖峰應該更高。

如果你要閉環工作，我建議你可以在輸出二極管上面并RC吸收試試，這個效果很明顯，RC吸收越大，效果越明顯，同時損耗也越大。

二極管我試過SIC，并沒有什么卵用，只是說損耗降低和開關頻率可以更高，同時由于近似沒有反向恢復，高頻振蕩頻率也越高，也需要用上RC吸收，所以用快恢復就夠用了。

軟開關實現原理是讓變壓器初級電流為0時再關斷功率管，這樣漏感沒有能量儲存，所以沒有電壓尖峰，條件是占空比和死區時間都需要恒定，其實可以做成準閉環形式，輕載閉環，重載開環。

不過軟開關也有弊端，因為電流近似饅頭波，電流總是從0上升然后下降到0，電流紋波很大，這對輸入電容和變壓器的工藝要求更高。不過輸入電容紋波承受問題，可以用交錯式推挽解決。變壓器需要用多根細線的攪合線線或者絲包線繞制，因為線圈總是高頻諧振，電流密度的選取要更低。

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whwqm

LV.5

2016-01-29 16:23

@345295362

沒看出來你移相后的推挽有何改善，據我的經驗推測，如果驅動A關斷后驅動B立馬導通，這只會加大輸入MOS的電壓應力，尖峰應該更高。如果你要閉環工作，我建議你可以在輸出二極管上面并RC吸收試試，這個效果很明顯，RC吸收越大，效果越明顯，同時損耗也越大。二極管我試過SIC，并沒有什么卵用，只是說損耗降低和開關頻率可以更高，同時由于近似沒有反向恢復，高頻振蕩頻率也越高，也需要用上RC吸收，所以用快恢復就夠用了。軟開關實現原理是讓變壓器初級電流為0時再關斷功率管，這樣漏感沒有能量儲存，所以沒有電壓尖峰，條件是占空比和死區時間都需要恒定，其實可以做成準閉環形式，輕載閉環，重載開環。不過軟開關也有弊端，因為電流近似饅頭波，電流總是從0上升然后下降到0，電流紋波很大，這對輸入電容和變壓器的工藝要求更高。不過輸入電容紋波承受問題，可以用交錯式推挽解決。變壓器需要用多根細線的攪合線線或者絲包線繞制，因為線圈總是高頻諧振，電流密度的選取要更低。

"如果驅動A關斷后驅動B立馬導通，這只會加大輸入MOS的電壓應力",那一般50%占空比的怎么辦?我的輸出整流二極管并了RC了,現在用已經沒什么大問題了,想工作在軟件開關狀態,這種工作條件下不好實現,只要尖峰在管子承受范圍,不用關心了.恒流恒壓隨時可能設置,不能工作在輕閉重開狀態.以后還是老實用移相全橋好了,都是硬開關時推挽效率高些,成本還低,但全橋更易實現軟開關.

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345295362

LV.6

2016-02-02 10:33

@whwqm

3525輸出自帶死區，最大47%

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jack7612

LV.5

2016-02-04 09:22

學習了

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