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直流電源輸出的電壓尖峰怎么減小?

直流電源輸出的電壓尖峰怎么減小?
我的電源輸出28V/300A,采用全橋逆變,變壓器隔離,然后全橋整流.由于是硬開關,所以付邊整流二極管的反向電壓尖峰很大,影響到輸出,滿載時輸出電壓上有1.5V(峰峰值)電壓尖峰.
很郁悶,想了很多辦法,希望減小一點.
不知道國軍標上是怎么規定這個電壓尖峰的啊.還有用什么辦法可以減小.
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shuyun
LV.6
2
2003-07-17 13:43
這么大的輸出電流用硬開關設計很危險!!
且效率會很低!!
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menghen
LV.4
3
2003-07-17 13:51
應該問題不大
紋波大嗎?
單純的尖峰應該很好解決
1改變整流二極管的RC吸收的值
2改變變壓器的繞法,減小漏感
3輸出對機殼加共膜電容
4輸出加共膜電感
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menghen
LV.4
4
2003-07-17 13:55
@shuyun
這么大的輸出電流用硬開關設計很危險!!且效率會很低!!
好像不是吧?
現在這種低壓大電流的的東西成熟產品以硬開關的居多,所見的用移相全橋的也僅是100A/48V
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2003-07-17 15:18
@menghen
應該問題不大紋波大嗎?單純的尖峰應該很好解決1改變整流二極管的RC吸收的值2改變變壓器的繞法,減小漏感3輸出對機殼加共膜電容4輸出加共膜電感
問題很大啊,
1,RC吸收電路已經調整過了,每個二極管的吸收電容大到40nF,很少看見比這個更大的了.
2,因為輸出/入電壓差值很大,變壓器原付邊匝比很大,所以漏感難以減小.
3,第三個方法沒試過,因為沒有機殼,不知道和原邊的地線之間加電容是否有效
4,由于輸出線都很粗,共模電感不太好做,不過值得試試.
總的來說,謝謝啦,我會再試試的.
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董萬華
LV.8
6
2003-07-17 19:37
@南京零電流
問題很大啊,1,RC吸收電路已經調整過了,每個二極管的吸收電容大到40nF,很少看見比這個更大的了.2,因為輸出/入電壓差值很大,變壓器原付邊匝比很大,所以漏感難以減小.3,第三個方法沒試過,因為沒有機殼,不知道和原邊的地線之間加電容是否有效4,由于輸出線都很粗,共模電感不太好做,不過值得試試.總的來說,謝謝啦,我會再試試的.
套磁環
+,-極并一起套幾個磁環,前后并高頻電容.類似EMI.
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2003-07-18 07:50
@董萬華
套磁環+,-極并一起套幾個磁環,前后并高頻電容.類似EMI.
套過磁環了
已經套過磁環了,但效果還是不明顯.因為電流特別大,所以磁環只能套一匝,不然就飽和了.電感量很小.
現在用的時兩級LC濾波,應該說效果比磁環還好,但尖峰還是很大.
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2003-07-18 07:55
產生原因
我不知道為什么會產生這些電壓尖峰,籠統的說是因為二極管關斷時的反向過壓引起的,更進一步說.是電路寄生電感引起的.但仔細分析一下好像寄生電感不會引起二極管的反向過壓.請指教.
另外,是不是變壓器漏感對這個影響很大呢?
我用的是超快二極管,但不是軟恢復的,是不是這個東西出了問題?

請高手指教.
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2003-07-18 08:36
@menghen
應該問題不大紋波大嗎?單純的尖峰應該很好解決1改變整流二極管的RC吸收的值2改變變壓器的繞法,減小漏感3輸出對機殼加共膜電容4輸出加共膜電感
我的吸收電路值
我采用的是7個100A二極管并聯,因為結構原因,我是間隔著每兩個二極管放一個吸收電路,吸收電容用了15uF,電阻5ohm5W,也就是說一組并聯的二極管上加了45uF的電容.我覺得已經很大了.
是不是還可以加大,有沒有前輩做過???
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ridgewang
LV.8
10
2003-07-21 11:22
@南京零電流
產生原因我不知道為什么會產生這些電壓尖峰,籠統的說是因為二極管關斷時的反向過壓引起的,更進一步說.是電路寄生電感引起的.但仔細分析一下好像寄生電感不會引起二極管的反向過壓.請指教.另外,是不是變壓器漏感對這個影響很大呢?我用的是超快二極管,但不是軟恢復的,是不是這個東西出了問題?請高手指教.
兩點意見,僅供參考!
1、把你的輸出電容全部換成鋰電容,以徹底減小ESR值.如果還不行就進行下面的步驟
2、測出你的漏感,再用示波器觀察你所說的尖峰處的震蕩頻率.算出你的分布電容.再根據你的電源工作頻率在變壓器初級插入相應電感,把你的開關設計成軟開關.
3、根據本論壇中的LEO介紹的方法(一種變壓器設計時估算漏感的較為簡單的方法)重新饒制變壓器.
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ridgewang
LV.8
11
2003-07-21 11:27
對此問題,我覺得有必要窮追猛打!
畢竟,在實際工作中,這個問題實在是太常見了.然而變壓器的重新饒制實在是一件麻煩事情.我們能不能找到一種不重新饒制變壓器解決它的辦法呢?希望各位同仁獻策!
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cmg
LV.9
12
2003-07-21 19:01
我來分析一下.
看到你加了很多吸收和輸出濾波都沒什么作用,那應該是EMI的問題,具體地說是共模干擾.
解決共模干擾一般是下面幾種方法:
你的功率比較大,至少需要兩級輸入共模濾波,最后一級共模濾波的后面加兩個Y1電容到機箱或輸出地線.初次級地線間加Y1電容.變壓器初次級間加屏蔽層接地.輸出加共模電感,但你的線很粗,可讓兩線穿過一個高導磁率的磁環,磁環后面接一個電解.
目前基礎上的解決方法試一下:用一層帶導電膠的銅薄繞變壓器磁心一圈,引線到初級地線.注意導電膠一定要緊緊的沾在磁心上面一圈后閉合.
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ridgewang
LV.8
13
2003-07-22 11:33
@cmg
我來分析一下.看到你加了很多吸收和輸出濾波都沒什么作用,那應該是EMI的問題,具體地說是共模干擾.解決共模干擾一般是下面幾種方法:你的功率比較大,至少需要兩級輸入共模濾波,最后一級共模濾波的后面加兩個Y1電容到機箱或輸出地線.初次級地線間加Y1電容.變壓器初次級間加屏蔽層接地.輸出加共模電感,但你的線很粗,可讓兩線穿過一個高導磁率的磁環,磁環后面接一個電解.目前基礎上的解決方法試一下:用一層帶導電膠的銅薄繞變壓器磁心一圈,引線到初級地線.注意導電膠一定要緊緊的沾在磁心上面一圈后閉合.
CMG,你能不能具體分析一下.
EMI(特別是共模干擾)能引起“付邊整流二極管的反向電壓尖峰很大,影響到輸出,滿載時輸出電壓上有1.5V(峰峰值)電壓尖峰”嗎?你有何理論根據?能不能把你的思路說一下,拜托你說說你是怎么建摸的?
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雪鐵龍
LV.6
14
2003-07-22 15:21
這樣是否可以?
選擇電磁線圈抑制尖峰.此電感線圈不作儲能使用(代替DIODE的RC緩沖),選擇鐵芯材質需要注意:一定要有很好的飽和特性,在很小的磁場強度下立即飽和,只需在一段時間內有一定阻抗.由于它動作快,自動恢復作用,可以減小二極管反向恢復電流引起的尖峰.例如:非晶合金,超級坡莫合金.計算圈數公式為
N=(3XVXT)/(BXS)
V為外加至線圈的電壓(V)    T為DIODE反向恢復時間(S)  B鐵芯磁感應強度  S磁路截面
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major
LV.4
15
2003-07-22 15:23
我的一個經驗不知道有無幫助.
幾年前我給一個客戶做通訊電源,當時有一個問題也是輸出上尖峰電壓大.我開始也是針對噪音去解決,手法和各位的方法也差不多,可整整干了一夜就是不行.后來凌晨的時候我無意中調整了一下控制環路,我記得是把一個0.1uF電容換作0.01uF就解決了.

也許毫無關系,僅作參考.希望你早日解決問題.
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2003-07-22 18:56
謝謝各位大俠,情況有所好轉
我用十幾個磁環并在一起,輸出導線從同一端穿入,繞兩匝后(測了一下,對共模信號的感值為2mH),再接了大概1.0u的X2電容,電壓尖峰小多了.從1.5v降到600mv.
還有兩個關于共模電容的問題,
1.用什么電容,
2.電容一端接著輸出的負線,另一端接哪里呢,我是三相輸入就整流,另一端是接三相的中線還是接整流后的負母線?
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cmg
LV.9
17
2003-07-23 21:53
@南京零電流
謝謝各位大俠,情況有所好轉我用十幾個磁環并在一起,輸出導線從同一端穿入,繞兩匝后(測了一下,對共模信號的感值為2mH),再接了大概1.0u的X2電容,電壓尖峰小多了.從1.5v降到600mv.還有兩個關于共模電容的問題,1.用什么電容,2.電容一端接著輸出的負線,另一端接哪里呢,我是三相輸入就整流,另一端是接三相的中線還是接整流后的負母線?
這充分說明了你的問題就是共模干擾.
用Y1電容,電容一端接輸出地線,另一端接整流后的母線.
何不按我的方法改一下變壓器.
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cmg
LV.9
18
2003-07-24 08:31
@ridgewang
CMG,你能不能具體分析一下.EMI(特別是共模干擾)能引起“付邊整流二極管的反向電壓尖峰很大,影響到輸出,滿載時輸出電壓上有1.5V(峰峰值)電壓尖峰”嗎?你有何理論根據?能不能把你的思路說一下,拜托你說說你是怎么建摸的?
稍微解釋一下.
首先我沒有說EMI會引起“付邊整流二極管的反向電壓尖峰”,但EMI會引起輸出噪音,在示波器上會看到一些不固定的尖峰在跳,當然可能是作者的EMI濾波設計不好,也可能是變壓器產生的空間燥聲.
至于理論解釋要花費很長時間,我大概講一下:首先你要理解EMI產生的機理,在開關電源中主要的燥聲源有兩個,一個是開關管的開關動作,一個是整流管的整流動作.由于一般開關管的電壓變動大,所以它是主要的干擾源(電壓源),變壓器初次級間有雜散電容,所以干擾源(電壓源)就會推一個電流到次級,當此電流沒有回路(Y電容是主要回路)或回路阻抗很高時,就會在輸出激起一個電壓.以后我會在反激專題里面更詳細的解釋.
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cmg
LV.9
19
2003-07-24 08:40
@major
我的一個經驗不知道有無幫助.幾年前我給一個客戶做通訊電源,當時有一個問題也是輸出上尖峰電壓大.我開始也是針對噪音去解決,手法和各位的方法也差不多,可整整干了一夜就是不行.后來凌晨的時候我無意中調整了一下控制環路,我記得是把一個0.1uF電容換作0.01uF就解決了.也許毫無關系,僅作參考.希望你早日解決問題.
你的問題應該是控制環路增益不夠造成的.
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shuyun
LV.6
20
2003-07-24 08:58
@menghen
好像不是吧?現在這種低壓大電流的的東西成熟產品以硬開關的居多,所見的用移相全橋的也僅是100A/48V
您能把主電路傳上來嗎?
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shuyun
LV.6
21
2003-07-24 10:28
@shuyun
您能把主電路傳上來嗎?
補充:
我以前曾設計過一臺6KW的可調穩壓電源, 也遇到過以上現象!
主電路原理:
           輸入三相經可控硅整流后送入兩全橋模塊,再經其DC-DC變換,輸出0-100V直流可調電壓/80A,
前級為預調壓,由KC09實現, 后級兩模塊同步工作采用PWM控制方式!
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xue007
LV.9
22
2003-08-24 23:11
尖峰
用諧振電源做好了
只有VP—P30MV
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qyqs
LV.4
23
2003-08-25 08:28
@cmg
稍微解釋一下.首先我沒有說EMI會引起“付邊整流二極管的反向電壓尖峰”,但EMI會引起輸出噪音,在示波器上會看到一些不固定的尖峰在跳,當然可能是作者的EMI濾波設計不好,也可能是變壓器產生的空間燥聲.至于理論解釋要花費很長時間,我大概講一下:首先你要理解EMI產生的機理,在開關電源中主要的燥聲源有兩個,一個是開關管的開關動作,一個是整流管的整流動作.由于一般開關管的電壓變動大,所以它是主要的干擾源(電壓源),變壓器初次級間有雜散電容,所以干擾源(電壓源)就會推一個電流到次級,當此電流沒有回路(Y電容是主要回路)或回路阻抗很高時,就會在輸出激起一個電壓.以后我會在反激專題里面更詳細的解釋.
高!
我現在碰到的問題也差不多!確實是共摸干擾.這主要是開關噪聲、PCB布板、所用磁芯結構引起.如果用300M的示波器,測量共模信號就會發現有很強的干擾!
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chenqq2000
LV.5
24
2003-08-25 11:33
@cmg
我來分析一下.看到你加了很多吸收和輸出濾波都沒什么作用,那應該是EMI的問題,具體地說是共模干擾.解決共模干擾一般是下面幾種方法:你的功率比較大,至少需要兩級輸入共模濾波,最后一級共模濾波的后面加兩個Y1電容到機箱或輸出地線.初次級地線間加Y1電容.變壓器初次級間加屏蔽層接地.輸出加共模電感,但你的線很粗,可讓兩線穿過一個高導磁率的磁環,磁環后面接一個電解.目前基礎上的解決方法試一下:用一層帶導電膠的銅薄繞變壓器磁心一圈,引線到初級地線.注意導電膠一定要緊緊的沾在磁心上面一圈后閉合.
請教CMG:
\\\\\\\"輸出加共模電感”你這里與共莫電感配套的Y電容是否可以不要呢?
  在小功率電源中,通常把散熱器聯到初級地,變壓器院副邊地再用一個Y電容連接,副邊共莫電感前不再使用Y電容,這樣對濾共莫效果是否會差一些?
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annd
LV.5
25
2003-08-25 23:27
@cmg
這充分說明了你的問題就是共模干擾.用Y1電容,電容一端接輸出地線,另一端接整流后的母線.何不按我的方法改一下變壓器.
我的看法
我看了你很多貼子,你確實是個電源高手,很多問題想請教你,大功率電源和小功率電源最根本的區別在于變壓器的矛盾上,小電源變壓器的方法不適應大電源變壓器.小變壓器線徑和大變壓器的線徑能一樣嗎?它們的阻值能一樣嗎?Q值跟它的關系?分布電感和分布電容振蕩的幅值和Q值又是一個什么關系?變壓器串一個很小的電阻看看它的效果什么都明白了.所以根本問題還是要在變壓器上下功夫.
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cmg
LV.9
26
2003-08-26 08:45
@annd
我的看法我看了你很多貼子,你確實是個電源高手,很多問題想請教你,大功率電源和小功率電源最根本的區別在于變壓器的矛盾上,小電源變壓器的方法不適應大電源變壓器.小變壓器線徑和大變壓器的線徑能一樣嗎?它們的阻值能一樣嗎?Q值跟它的關系?分布電感和分布電容振蕩的幅值和Q值又是一個什么關系?變壓器串一個很小的電阻看看它的效果什么都明白了.所以根本問題還是要在變壓器上下功夫.
變壓器只是問題的一個方面.
當然是很重要的一個方面,但不是全部.
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呆頭鵝
LV.7
27
2003-08-26 11:36
這么大的電流,要很注意結構
有一建議是我在另一軍品用的,變壓器副邊不直接并聯,分別整流后在電感前并聯,這樣可以減小高頻脈動電流所包含的面積,不要靠共模環,他有效,但不是根本
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