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【我是工程師第三季】推挽軟開關閉環穩壓逆變器前級

很久沒有發帖了，大家都知道，逆變器前級由于輸入電壓低，電流大一般都采用推挽結構。推挽前級用的最多的有硬開關（準）開環，硬開關閉環等幾種，硬開關一旦閉環后變壓器的漏感儲能在死區釋放回產生很高的尖峰，所有功率管的電壓應力大。最近搭了一個推挽閉環穩壓逆變器前級，基本實現了閉環軟開關。沒有采用PWM穩壓而是采用PFM穩壓。


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2017-04-20 22:07
..............占座..............聽課
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2017-04-20 22:20

先發個搭的電路測試的波形

DS和變壓器副邊電流的波形：



DS和諧振電容的波形：




后續等正式PCB回來之后再組裝測試，設計目標為48V1000W,輸入電壓范圍40-60V,輸出DC320V采用我們公司的最新工藝的MOS管1對搞定，型號為HY065N15P,TO-220封裝，參數為150V150A6.5mR(MAX,TYP為5mR)。



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154600
LV.9
4
2017-04-21 11:20
@xzszrs
先發個搭的電路測試的波形DS和變壓器副邊電流的波形：[圖片]DS和諧振電容的波形：[圖片]后續等正式PCB回來之后再組裝測試，設計目標為48V1000W,輸入電壓范圍40-60V,輸出DC320V采用我們公司的最新工藝的MOS管1對搞定，型號為HY065N15P,TO-220封裝，參數為150V150A6.5mR(MAX,TYP為5mR)。
是不是在副邊輸出的整流前串聯電容實現了
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2017-04-21 12:46
@154600
是不是在副邊輸出的整流前串聯電容實現了
看樣子是前級串了電感，加了1級BUCK預穩壓？
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2017-04-21 13:38
@shenshirong
看樣子是前級串了電感，加了1級BUCK預穩壓？
沒有BUCK預穩壓，一級BUCK的話損耗也很大啊，次級串了電感。
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2017-04-21 13:39
@154600
是不是在副邊輸出的整流前串聯電容實現了
副邊串LC諧振。
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guang盧
LV.7
8
2017-04-22 21:09
占個座位先!！板子啥時候回來！眼饞啊！
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2017-04-23 11:23
@guang盧
占個座位先[圖片]!！板子啥時候回來！眼饞??！

不用急啊，就等幾天啊。到時候再詳細講解。

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javike
LV.12
10
2017-04-23 15:27
@xzszrs
先發個搭的電路測試的波形DS和變壓器副邊電流的波形：[圖片]DS和諧振電容的波形：[圖片]后續等正式PCB回來之后再組裝測試，設計目標為48V1000W,輸入電壓范圍40-60V,輸出DC320V采用我們公司的最新工藝的MOS管1對搞定，型號為HY065N15P,TO-220封裝，參數為150V150A6.5mR(MAX,TYP為5mR)。

鐘工的帖子一定得頂！

試試讓諧振電壓高于輸入電壓會怎么樣

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lizlk
LV.10
11
2017-04-23 15:55
@xzszrs
不用急啊，就等幾天啊。到時候再詳細講解。
強貼留名，關注中！
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斯太爾
LV.4
12
2017-04-23 21:36
@lizlk
強貼留名，關注中！
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UFO2013
LV.2
13
2017-04-24 15:02
@xzszrs
不用急啊，就等幾天啊。到時候再詳細講解。
坐等爆料
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szw2014
LV.3
14
2017-04-28 07:51
@UFO2013
坐等爆料
贊！
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huhan0609
LV.5
15
2017-04-28 08:06
@xzszrs
沒有BUCK預穩壓，一級BUCK的話損耗也很大啊，次級串了電感。
這種TOP最大的優勢應該是零電流開關吧，對于這種低壓大電流的應用來講，確實能降低不少損耗。
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huhan0609
LV.5
16
2017-04-28 15:29
@xzszrs
副邊串LC諧振。

鐘工，仿了下這個串聯諧振電路，如果是工作在感性區的話，確實可以實現ZVS開通，但是關段損耗還是不小，相比硬開關應該還是有優勢的。

紅色VGS波形，綠色VDs波形，由于仿真模型中mos管模型不理想（關段太快），還是存在關段電壓尖峰的。

紅色MOS電流波形，綠色驅動波形。

變壓器副邊電流波形。

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gaohq
LV.8
17
2017-04-28 23:01
@huhan0609
鐘工，仿了下這個串聯諧振電路，如果是工作在感性區的話，確實可以實現ZVS開通，但是關段損耗還是不小，相比硬開關應該還是有優勢的。[圖片]紅色VGS波形，綠色VDs波形，由于仿真模型中mos管模型不理想（關段太快），還是存在關段電壓尖峰的。[圖片]紅色MOS電流波形，綠色驅動波形。[圖片]變壓器副邊電流波形。
推挽諧振，工作頻率小于諧振頻率就可以 ZCS 了
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QQ387703004
LV.2
18
2017-04-29 13:39

你好，我現在在做一個基于推挽的DC-AC逆變器設計，想咨詢一下你。

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2017-04-29 21:12
@gaohq
推挽諧振，工作頻率小于諧振頻率就可以ZCS了

確實，開關頻率小于諧振頻率可以實現ZCS，但是峰值電流巨大，導通損耗巨大，而且帶載能力差，容易停振。工作在感性區實際波形和你仿真出來一模一樣，關斷損耗還有點大，另外關斷尖峰也比開環ZCS大很多，正在想大招解決！

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2017-04-29 21:15
@huhan0609
這種TOP最大的優勢應該是零電流開關吧，對于這種低壓大電流的應用來講，確實能降低不少損耗。
開通實現ZVS一點問題都沒有，關斷工作在容性區也可以實現ZCS,但是導通損耗巨大，是低壓大電流的大忌啊。如果工作在感性區，關斷損耗也不小，而且會產生關斷尖峰，正在想辦法解決。
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2017-04-29 21:22
@QQ387703004
你好，我現在在做一個基于推挽的DC-AC逆變器設計，想咨詢一下你。
可以發出來大家一起想辦法啊。
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2017-04-29 21:28
@javike
鐘工的帖子一定得頂！試試讓諧振電壓高于輸入電壓會怎么樣
讓諧振電壓高于輸入電壓拓撲要增加很多元件，相當于增加了一級boost預穩壓，好處是能始終工作在ZCS.
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QQ387703004
LV.2
23
2017-04-29 21:30
@xzszrs
可以發出來大家一起想辦法啊。
采用SPWM信號控制兩個管子出來的是方波 但是要求得到的是220工頻正弦波 是不是在后面加一個濾波電路就可以了？
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guang盧
LV.7
24
2017-04-29 21:33
@QQ387703004
采用SPWM信號控制兩個管子出來的是方波但是要求得到的是220工頻正弦波是不是在后面加一個濾波電路就可以了？
要設計一個工頻變壓器！
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QQ387703004
LV.2
25
2017-04-29 21:39
@guang盧
要設計一個工頻變壓器！
是的 頻率是工頻的了 不過波形不是正弦波
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2017-04-29 21:57
@QQ387703004
采用SPWM信號控制兩個管子出來的是方波但是要求得到的是220工頻正弦波是不是在后面加一個濾波電路就可以了？

時序有問題，你看下我發的《正弦波逆變器中的SPWM調制方式簡介》。正弦波逆變器中的SPWM調制簡介.pdf

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QQ387703004
LV.2
27
2017-04-29 22:04
@xzszrs
時序有問題，你看下我發的《正弦波逆變器中的SPWM調制方式簡介》。正弦波逆變器中的SPWM調制簡介.pdf
好的好的
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skchen
LV.3
28
2017-04-29 22:23
來占個座，向大神學習
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gaohq
LV.8
29
2017-04-29 22:31
@xzszrs
確實，開關頻率小于諧振頻率可以實現ZCS，但是峰值電流巨大，導通損耗巨大，而且帶載能力差，容易停振。工作在感性區實際波形和你仿真出來一模一樣，關斷損耗還有點大，另外關斷尖峰也比開環ZCS大很多，正在想大招解決！[圖片]

開關頻率小于諧振頻率可以實現ZCS，但是峰值電流巨大，導通損耗巨大，而且帶載能力差，容易停振

你是說閉環的？開環的沒這些問題吧。期待你的大招。

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2017-04-29 22:40
@gaohq
開關頻率小于諧振頻率可以實現ZCS，但是峰值電流巨大，導通損耗巨大，而且帶載能力差，容易停振你是說閉環的？開環的沒這些問題吧。期待你的大招。

是的，閉環存在這些問題，開環容易解決。

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hnzfm
LV.2
31
2017-04-30 06:45
@xzszrs
時序有問題，你看下我發的《正弦波逆變器中的SPWM調制方式簡介》。正弦波逆變器中的SPWM調制簡介.pdf

聽鐘工課，收獲大，期待繼續

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