您好, 登录| 注册  
论坛导航
您好, 登录| 注册|
子站:

3KW移相全桥调试过程
阅读: 5295 |  回复: 11 楼层直达

2020/04/29 23:24:30
1
whwqm
杏鑫电源币:72 | 积分:2 主题帖:10 | 回复帖:11
LV5
营长

       疫情期间武汉封城,又是在家闲着,两个多月不能出门,正好有朋友需要设计超声波杏鑫电源,我也不懂,但也接下来,只当是练练手,学习下。既然找我设计,肯定首选数字式的了,我采用DSP控制,移相全桥来实现。 经过紧张设计和调试,不到一个月顺利交付。但这不是重点,封城期间接到一个朋友电话,问年前托付的项目搞的怎么样了,我才想起来,还有这么个事:其实就是拿以前设计的节能负载改造一下,要求输入220V DC,15A,中间高频隔离。这是用于变电站的,给大容量电池在线放电核容,是个新产品和方向,所以当时决定搞下。以前设计的这一电压输入范围的是不隔离的,想着加个DCDC隔离就OK了,但断断续续做了几个月,总是不满意,幸好可以这么长时间不上班,静下心来调试,结果比较满意,写这么多,也是希望有需要朋友参考下过程,少走弯路。

     电路图就不上了,标准移相全桥拓朴,只讲下参数整定过程。

     按照设计这大功率需要达到全软开关才好,产品要求可靠性高,所以前级用了8个MOSFET,后级全桥整流。

     第一步设计变压器,我以前总是参考计算值,发现这样不准确,所以喜欢以波形和实际值做依据。

     

查看变压器空载电流最准确,确定原边匝数,这个电流已经接近饱和,需要增加匝数。

这样就比较完美了。

第二步:试绕变压器

第三步,确认所有PWM驱动正常后,从轻载加起,观察所有需要测量的波形,VGS,VDS,变压器电压,电流等,下图变压器电流波形(红),上管VDS,下管VDS。

      现在重点来了,当调整谐振电感到合适值后,ZVS其实实现了,按照以前的性格,这样就可以了,交付吧,但现在做事是种心态,研究的心态。

为什么电流上升时是振荡上升?其实这么大功率的移相全桥我也是第一次做,不知道这正常与否?总觉得不舒服。

这应该是电感能量没地方去,与电路中的电容在LC谐振,频率在1M左右。既然是电感产生,那就去掉谐振电感看看:

去掉后,电流有改善,但还是不满意,明天继续。。。

2020/04/30 10:34:23
2
whwqm
杏鑫电源币:72 | 积分:2 主题帖:10 | 回复帖:11
LV5
营长

主谐振电感去掉后,电流振荡减轻了些,但还是有,那么产生这个现象说明环路中还是电感能量过大,观察下变压器两端电压看看:

不看不知道,一看吓一跳,这电压振荡太厉害了,超过输入电压一倍还多,肯定会出问题,赶紧停下来排查原因,而且电流也是因为这个起振的。

2020/04/30 10:53:27
3
whwqm
杏鑫电源币:72 | 积分:2 主题帖:10 | 回复帖:11
LV5
营长

现在电路中除了变压器漏感,也只有输入滤波电感了,难道它的问题,去掉风险太大,原边管子应力太大,减小吧,手头只有一个33uH的电感,换上后效果立马改善。

但是原边电流上升很快,软开关效果也不理想。

继续加大功率,观察细节。。。

ZVS有变化

调整死区后,效果基本出来了,只是黄色变压器波形有仍有小幅振荡

调整输出滤波电感,继续减少电感量,效果就出来了,比较满意,基本实现全软开关了,到这一步,效率已经达到最大,管子发热量也小。这应该就是书上的理论波形,零电压开通,零电流关断。

满载测试下,电流非常漂亮了!

观察各个工作点温度:

2020/06/05 02:42:37
8
hwckent
杏鑫电源币:0 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:18
LV2
班长
谢谢分享,辛苦了
2020/04/30 11:07:42
4
whwqm
杏鑫电源币:72 | 积分:2 主题帖:10 | 回复帖:11
LV5
营长

温升小,应该安全,装起来盖上盖子盘它几个小时。

2020/05/22 16:42:10
7
andyxly
杏鑫电源币:0 | 积分:0 主题帖:13 | 回复帖:40
LV4
连长

楼主能看下软开关下的MOS管的GS波形吗?

之前我见论坛有位大虾说,实现完全软开关的时候,驱动波形是看不到米勒台阶的。我想看下是不是这样。

2020/06/05 12:15:56
9
whwqm
杏鑫电源币:72 | 积分:2 主题帖:10 | 回复帖:11
LV5
营长

由于前面负载已经交付使用了,当时没有拍VGS的波形,这次特意焊了一套,给你看下VGS,变压器驱动的,波形能用就行。

满载时两个桥臂VDS波形及电流波形。

2020/06/06 13:26:33
11
andyxly
杏鑫电源币:0 | 积分:0 主题帖:13 | 回复帖:40
LV4
连长
谢谢,还是可以看到米勒平台。只是不是那么明显了,没有多余的振荡。
2020/06/08 08:58:14
12
qinzutaim[版主]
杏鑫电源币:3768 | 积分:147 主题帖:38 | 回复帖:3849
LV11
统帅
帖子很好,很给力,谢谢分享!
2020/04/30 15:54:56
5
cybers
杏鑫电源币:25 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:20
LV2
班长
学习了,终于见到ZVS调试过程和波型了!谢谢楼主的分享!
2020/05/21 20:31:18
6
admin
杏鑫电源币:256 | 积分:2 主题帖:264 | 回复帖:577
LV8
师长
赞!好帖!
2020/06/05 13:34:20
10
挖煤工
杏鑫电源币:10 | 积分:1 主题帖:1 | 回复帖:28
LV3
排长
楼主能不能把开发资料发我一份。
该帖有赏
关注我们
官方Q群
联系客服
客服热线
服务时间:周一至周五9:00-18:00
微信关注
免费技术研讨会
获取一手干货分享
editor@netbroad.com
400-003-2006