實驗室做一個逆變器平臺,24V輸入,交流220V輸出。先前的版本前級采用全橋升壓,后級全橋逆變。后來在論壇上看到了興華能的賀歲版推挽前級,覺得布局精致,堪稱工藝品。又想到前級低壓輸入,推挽結構確實有優勢。于是決定參照布局做一款5000W推挽前級。板子采用3525控制,4個ETD49變壓器,單個變壓器功率最大1500W設計,4個變壓器原邊并聯,副邊串聯,這樣就解決了原來單個變壓器實現困難的問題。具體結構見下圖
做出來還是覺得沒有興華能的好看,沒有人家的布局緊湊。這個就不說了,畢竟大師就是大師。下面主要說說波形。
問題主要就是:在整流二極管前有著很大的尖峰。下面是沒有接輸出濾波電感和輸出濾波電容時變壓器副邊輸出,也就是整流二極管前的波形:
輸入電壓20V,占空比30%左右時,出現這樣的尖峰。圖中波形衰減50倍,可以看到輸出500V時,有1500V電壓尖峰。由于尖峰太大,將輸入改為15V,尖峰為1000V左右,形狀基本一樣,對應mos的Vds波形如下
可以看到,在mos關斷時,漏感造成的尖峰倒是不大(圖中那個類似于正弦的震蕩)因為前面在mos處加了RCD吸收電路,但在另外一個管子開通時,也就是上個管子電壓將要到達2倍Vin時,上個管子會有電壓尖峰(圖中的尖峰)。
后來加上了后級的濾波電路,電感800uh,電容兩個470,波形好一點,但依然很不理想如下
基本上時正常波形的兩倍,1200V的管子都危險。
于是就很郁悶了,這個尖峰和論壇里大家遇到的不是一個問題,大家遇到的都是漏感處,也就是關斷時的漏感引起的尖峰,而我則是下一個管子開通時對另一個管子的尖峰。
論壇里由大師們在整流前串聯諧振電容的,我也試了一下。串聯上圖所示一大堆,9個474、630V電容,波形沒有一點改善。
后來,偶爾在整流二極管后就近接了一個CBB小電容,在占空比等于50%時,波形很好,具體見下圖:
在這里就近加一個103的電容,50%占空比時,波形:
這是mosVds波形,輸入20V,可以看到很理想。下面是整流前波形,
在這種情況下進行了3000W實驗,效率89%,現在不怎么關注效率,先解決尖峰問題。但是這種情況下,真空比小于50%時,輸出波形會出現嚴重畸變,還是占空比等于30%時,整流前波形如下:
如上圖,黃色是PWM驅動,藍色是變壓器次級輸出。可以看到,在死去時間內,變壓器輸出不為0.也就是說,在整流后加電容,只適合占空比等于50%(實際3525輸出的49%)情況,其他情況波形畸變。
另外發現,雖然這個電容位于整流濾波電容處,但是對波形有很大影響,電容過大后直接類似于輸出短路。這個問題有待解決。
由于要做閉環,上面的解決方案就放棄了,繼續抑制尖峰。再嘗試了老壽先生的諧振電容失敗后,只能加吸收電路。如下圖:
在整流二極管處加吸收電路,輸出尖峰問題如下:
上圖是輸出電壓波形,可以看到尖峰小了很多,仍然是衰減50倍,在400V多輸出時,尖峰抑制在500多V,關鍵是在占空比等于30%時,波形沒有畸變。
下面是占空比等于50%時整流前輸出
下圖是對應mos波形
上圖是對應mos波形。尖峰不大,(衰減50倍) 這個方法可以抑制尖峰,但是吸收電阻發熱嚴重,我用兩個5W電阻并聯,依然很燙。。。。。
論壇上好多人說推挽加全橋整流不宜閉環,如果開環的話,現在基本沒問題了,但是閉環就真的做不了了??大家幫忙解決下,眼看就過年了。。。。