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200W 數(shù)控降壓光伏最大功率跟蹤電源求助!(已補(bǔ)波形圖)

小弟純菜鳥一個,剛接觸電源設(shè)計,因為手頭有一個項目--光伏發(fā)電并網(wǎng)裝置。現(xiàn)在正在制作并調(diào)試的是最大功率跟蹤模塊。簡要介紹下:最大功率跟蹤模塊采用傳統(tǒng)buck構(gòu)架,后期可能采用同步降壓,進(jìn)一步提升效率。

現(xiàn)在完成的部分是單片機(jī)輸出占空比可變的PWM波,頻率50K,采用開環(huán)控制,主要實驗?zāi)K的帶載能力和效率,用一個電位器調(diào)節(jié)輸出占空比,用MOS驅(qū)動器實現(xiàn)自舉推動高端MOS。目前模塊工作還算正常,輸入200W時輸出有180多瓦,效率接近92%,用示波器測量輸出端紋波(夾子夾輸出地,探頭接輸出短),個人感覺可以接受,100mV左右。

現(xiàn)在有個很棘手的問題一直沒法解決:電源地很不穩(wěn)定,輸出地與輸入地之間有毛刺,表現(xiàn)為用示波器觀察(探頭夾子接輸入地,探針接輸出地,交流耦合),會有峰峰值10V以上的毛刺,但是均方根值很小,正負(fù)都有(輸出地與輸出端沒有此毛刺)。

這個問題直接影響到單片機(jī)AD的采樣,將單片機(jī)數(shù)字地與功率地在接地后,無論在輸入端接地,還是輸出端接地,輸出分壓電阻分壓后的電壓信號攜帶峰峰值為1V左右的毛刺(感覺很像是地線上的類型),嚴(yán)重影響到AD的采樣,調(diào)了兩天依然沒有辦法解決。

小弟純菜鳥,由于今天沒帶相機(jī),無法將波形貼上了讓大家更加明白我的問題,所以文字有點多,想盡量把問題描述清楚。對于布板布線和環(huán)路計算什么的,我是一竅不通,但是很愿意學(xué)習(xí),這一問題不能解決項目很難往下進(jìn)行,所以還希望能得到論壇高手們的指點:

問題一:輸出地與輸入地之間的毛刺是必然的還是設(shè)計問題,如何能有效解決呢?

問題二:要是想進(jìn)一步降低輸出紋波,如何設(shè)計濾波電感和電容?

問題三:現(xiàn)在此模塊輸出紋波較小,但是輸入端卻被嚴(yán)重影響,輸入紋波較大,影響到了電源,可以解決嘛?

謝謝各位高手不吝賜教!

這是輸出端波形,交流耦合。

這是輸入地跟輸出地之間的波形,同時一根地線,出現(xiàn)這樣的波形很是郁悶。

 

這是PCB圖,很簡單,獻(xiàn)丑了,還請各位指教(現(xiàn)在確定PCB有嚴(yán)重問題,正在改畫,其他問題還請各位多指教)

 

全部回復(fù)(20)
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2010-08-18 10:08
首先要解決掉你的第一個問題,再談其他的。你的輸入地和輸出地不是同一個地嗎?為何有如此大的干擾?這個毛刺的頻率時時多少?有沒有檢查過layout?
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btclass
LV.7
3
2010-08-18 10:34

你的測量方法不對。你看見的是干擾。

討論這些問題,根本無從下手,因為無圖無真相。

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ATFATFATF
LV.3
4
2010-08-18 11:35
@btclass
你的測量方法不對。你看見的是干擾。討論這些問題,根本無從下手,因為無圖無真相。
那請問如何測量呢?示波器兩端并聯(lián)電容嗎,那樣就很小很小了....但是我用同樣的方法測量我購買的一個DC-DC模塊,輸入地跟輸出地之間紋波很小很小
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2010-08-18 11:37
@ATFATFATF
那請問如何測量呢?示波器兩端并聯(lián)電容嗎,那樣就很小很小了....但是我用同樣的方法測量我購買的一個DC-DC模塊,輸入地跟輸出地之間紋波很小很小

那不是紋波,那是干擾。不用并電容。檢查你的layout

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ATFATFATF
LV.3
6
2010-08-18 11:40
@fly
首先要解決掉你的第一個問題,再談其他的。你的輸入地和輸出地不是同一個地嗎?為何有如此大的干擾?這個毛刺的頻率時時多少?有沒有檢查過layout?
如何檢測LAYOUT呢,走線挺粗的,不過有些彎曲,不是特別直,毛刺頻率非常高,200K
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2010-08-18 11:44
@ATFATFATF
如何檢測LAYOUT呢,走線挺粗的,不過有些彎曲,不是特別直,毛刺頻率非常高,200K

走線要盡量的短,環(huán)路面積要小。最好能把你的layout發(fā)上來,大家?guī)湍憧纯?/p>

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ATFATFATF
LV.3
8
2010-08-18 11:45
@fly
那不是紋波,那是干擾。不用并電容。檢查你的layout
我有拍圖片了,馬上上傳,小生剛做電源,不太明白layout具體指的什么,大哥可以推薦一些文章看看嗎?
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2010-08-18 11:52
@ATFATFATF
我有拍圖片了,馬上上傳,小生剛做電源,不太明白layout具體指的什么,大哥可以推薦一些文章看看嗎?

layout就是PCB的走線.

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ATFATFATF
LV.3
10
2010-08-18 11:56
@fly
layout就是PCB的走線.

這個真是頭疼的問題,呵呵,應(yīng)該是走線的問題,就是功底不夠啊,我把波形圖和PCB圖都上傳了,您有時間幫看看,給點意見嗎?

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fly
11
2010-08-18 12:00
建議你先看一下開關(guān)電源布線方面的資料.你的走線太亂了.
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btclass
LV.7
12
2010-08-18 12:40
明顯地線沒布好,犯了大忌。怎么能形成如此大的環(huán)路呢?要走最粗,最短,其它元件單點接地。
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ATFATFATF
LV.3
13
2010-08-18 18:32
@btclass
明顯地線沒布好,犯了大忌。怎么能形成如此大的環(huán)路呢?要走最粗,最短,其它元件單點接地。
看了一些開關(guān)電源布線資料,確實有嚴(yán)重的環(huán)路問題,謝謝!
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ATFATFATF
LV.3
14
2010-08-18 22:46

正在準(zhǔn)備重新布板,效果回頭發(fā)布,除了布局問題,大家看看還會有其他問題嘛?


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bpyanyu
LV.8
15
2010-08-27 20:38
@ATFATFATF
正在準(zhǔn)備重新布板,效果回頭發(fā)布,除了布局問題,大家看看還會有其他問題嘛?
輸入以后先經(jīng)過電容然后從電容那里再走到MOS那里,你這個圖上可以把MOS和單片機(jī)位置反過來,讓mos靠近電容比較好走線,先把主要走線弄好,其它的直線可以主要考慮下驅(qū)動的走線了,別的都給它們讓路。另外,你的圖上我沒看到單片機(jī)到MOS的G極之間有電阻,開關(guān)太快的話就會在線上產(chǎn)生很大的毛刺,你試試加個小的電阻幾歐到幾百歐之間你試試。
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ATFATFATF
LV.3
16
2010-08-29 14:50
@bpyanyu
輸入以后先經(jīng)過電容然后從電容那里再走到MOS那里,你這個圖上可以把MOS和單片機(jī)位置反過來,讓mos靠近電容比較好走線,先把主要走線弄好,其它的直線可以主要考慮下驅(qū)動的走線了,別的都給它們讓路。另外,你的圖上我沒看到單片機(jī)到MOS的G極之間有電阻,開關(guān)太快的話就會在線上產(chǎn)生很大的毛刺,你試試加個小的電阻幾歐到幾百歐之間你試試。
謝謝你的回答,圖上的只是驅(qū)動部分電路,單片機(jī)在另外的板子上呢,現(xiàn)在更改了布線,地線上的干擾并沒有改善,但是輸出紋波比原來好一些,真是頭疼......
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bpyanyu
LV.8
17
2010-08-29 20:19
@ATFATFATF
謝謝你的回答,圖上的只是驅(qū)動部分電路,單片機(jī)在另外的板子上呢,現(xiàn)在更改了布線,地線上的干擾并沒有改善,但是輸出紋波比原來好一些,真是頭疼......

在驅(qū)動線路上加個小電阻有沒有試試呀,另外你測的時候有沒有在示波器的頭上并個小的電解電容和磁片電容呀?

還有就是MOS管上有沒有加個緩沖的RC電路?

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ATFATFATF
LV.3
18
2010-08-29 20:57
@bpyanyu
在驅(qū)動線路上加個小電阻有沒有試試呀,另外你測的時候有沒有在示波器的頭上并個小的電解電容和磁片電容呀?還有就是MOS管上有沒有加個緩沖的RC電路?
示波器探頭并上就沒有啦,呵呵,但是我沒有并去測我買的一個電源模塊,是沒有的,真是神奇。MOS上沒有吸收,因為基本沒有尖峰,用不著吸收,感覺,另外就是你說的電阻在新版上有加過的。現(xiàn)在比較郁悶是底線上的尖峰,很奇怪!
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bpyanyu
LV.8
19
2010-08-30 13:51
@ATFATFATF
示波器探頭并上就沒有啦,呵呵,但是我沒有并去測我買的一個電源模塊,是沒有的,真是神奇。MOS上沒有吸收,因為基本沒有尖峰,用不著吸收,感覺,另外就是你說的電阻在新版上有加過的。現(xiàn)在比較郁悶是底線上的尖峰,很奇怪!
這個應(yīng)該是測量的問題,可能跟輻射有關(guān),你測別的沒有并不能說明什么問題。
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jim li
LV.8
20
2010-08-31 09:19

把C2 挪到Q1就近位置,地線從板底走到C6,直接在C6兩端測紋波.(要加4.7UF+104PF)

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ATFATFATF
LV.3
21
2010-08-31 10:18
@jim li
把C2挪到Q1就近位置,地線從板底走到C6,直接在C6兩端測紋波.(要加4.7UF+104PF)
我測量輸出波形很好的,這是地線上的波形
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