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再问同步Buck

       各位电源网的朋友大家好,小弟初学开关电源一头雾水,遇到了问题也不知道如何解决。跑了好几个论坛把所有同步Buck电路帖子淘出来看,还是没得到想要的结果。无奈只能发帖求助,如果有哪位朋友遇到过类似的问题,望不吝赐教,万分感激。废话不多说,进入正题。

      项目背景是太阳能电池给蓄电池充电,这里是一个主变换电路为了实现MPPT(最大功率点跟踪),PVVCC输入电压从18V到36V,希望的输出BatVCC是通过单片机可调的,PWM波频率为43KH,电路图从IR官网上的一个参考手册里找的,原理图如图1:

     

                                                                            图1 同步Buck原理图

        电路很简单,但测试过程中遇到的问题却不少,先看输出波形,如图2:

                                                                     图2 输出端波形

      第一个问题来了,输出为什么会有个振荡呢?

    我们再看看低端那个MOS管Q2的VDS波形,如图3:

                                                            图3 低端MOS管VDS波形    

好吧,问题又来了,为什么也有振荡还向下这么多?

    再看看低端MOS管Q2的栅源波形VGS,如图4:

                                               图4 低端MOS管栅源电压波形

困惑,上升沿为什么也会振荡呢?

    再看看高端那个MOS管Q1的栅极波形,如图5:

                                                            图5 高端MOS管栅极波形

同样,很奇怪的波形

再看看自举电容VB一端的波形,如图6和图7(图7是局部波形)

                                                             图6 自举电容一端波形

                                                              图7 局部放大自举电容波形

都有个振荡,从哪里来的?

最可怕的是下面这张图,地电压波形,如图8:

                                                      图8 地电位波形

有毛刺,局部放大后也是振荡。

泪奔,郁闷了好久很不甘心,期望哪位朋友能够指点下迷津,非常感谢。

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2014-04-08 10:37
R23、R28接法有问题,D10换超快恢复管试试。
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2014-04-08 13:33
@ymyangyong
R23、R28接法有问题,D10换超快恢复管试试。

    刚在另一个论坛里的看到个帖子也说到上面那个MOS管栅极电阻问题,应该加在GS之间,我一会就去试下。还有那个R23我是参考 IR的Application Note AN-978 P23电路图设计的,说是可以为自举电容提供另外一条充电路径,如下图:

    手上没有超快恢复的二极管了,明天去买SF11试试。

    再问一下这个是不是所谓的振铃呢,我看了一些资料上说开关电源会有这个现象。

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2014-04-08 14:38
@YaoYuan815
    刚在另一个论坛里的看到个帖子也说到上面那个MOS管栅极电阻问题,应该加在GS之间,我一会就去试下。还有那个R23我是参考IR的ApplicationNoteAN-978P23电路图设计的,说是可以为自举电容提供另外一条充电路径,如下图:[图片]    手上没有超快恢复的二极管了,明天去买SF11试试。    再问一下这个是不是所谓的振铃呢,我看了一些资料上说开关电源会有这个现象。
R23可能起不了太大作用。
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2014-04-08 21:23
这个帖子应该搬到光伏板块去!小弟不才,正好也做过这个同步电路,算是成功了!你用的mos管Q1也是自举电源,要想上面的管子供电正常,下面的管子得先导通。想想输出接蓄电池,Q2先导通的后果是什么,就是电池放电,输出电压被拉低很正常,你很幸运,没烧管子,不错了!所以开始第一个PWM的脉宽得很讲究!
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2014-04-09 09:21
@zhang_min9861
这个帖子应该搬到光伏板块去[图片]!小弟不才,正好也做过这个同步电路,算是成功了!你用的mos管Q1也是自举电源,要想上面的管子供电正常,下面的管子得先导通。想想输出接蓄电池,Q2先导通的后果是什么,就是电池放电,输出电压被拉低很正常,你很幸运,没烧管子,不错了!所以开始第一个PWM的脉宽得很讲究!
果然好经验啊
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2014-04-09 11:56
@zhang_min9861
这个帖子应该搬到光伏板块去[图片]!小弟不才,正好也做过这个同步电路,算是成功了!你用的mos管Q1也是自举电源,要想上面的管子供电正常,下面的管子得先导通。想想输出接蓄电池,Q2先导通的后果是什么,就是电池放电,输出电压被拉低很正常,你很幸运,没烧管子,不错了!所以开始第一个PWM的脉宽得很讲究!
新手第一次发帖没注意到这么多。你这个经验很好,学习了。但是我再问一下,你在调试这个电路的时候有没有出现这样的波形?这几天翻资料,上面说这是振铃需要RCD或者RLD吸收,昨天我再下端管子的DS端并了个0.47uF的电容,振铃就好多了但还是没解决,振铃周期由20MHz变为1.25MHz,下午我再去试试RCD吸收。
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2014-04-09 22:53
@YaoYuan815
新手第一次发帖没注意到这么多。你这个经验很好,学习了。但是我再问一下,你在调试这个电路的时候有没有出现这样的波形?这几天翻资料,上面说这是振铃需要RCD或者RLD吸收,昨天我再下端管子的DS端并了个0.47uF的电容,振铃就好多了但还是没解决,振铃周期由20MHz变为1.25MHz,下午我再去试试RCD吸收。
有的,我在DS端加的吸收,振铃情况还可以,其实这个振铃还跟布线啊,回路分布电感等有关系的,个人觉得在死区时的振铃可以先不管,功能调完再说!这些细化的工作不同人的电路真的需要慢慢调试的!你的振铃幅值和频率是多少?吸收除了经验取值外,还是可以理论计算的,先算一个大概的范围,再实际调试优化!
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兰波
LV.8
9
2014-04-09 23:44
帖子问题解决之后记得结贴设置“最佳回复”。
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2014-04-10 07:03
@兰波
帖子问题解决之后记得结贴设置“最佳回复”。

其实更希望是大家能群策群力解决问题,这才是这个平台的意义,对用户来说其他的都围绕这个中心就好,呵呵

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YaoYuan815
LV.2
11
2014-04-10 17:12
@zhang_min9861
有的,我在DS端加的吸收,振铃情况还可以,其实这个振铃还跟布线啊,回路分布电感等有关系的,个人觉得在死区时的振铃可以先不管,功能调完再说!这些细化的工作不同人的电路真的需要慢慢调试的!你的振铃幅值和频率是多少?吸收除了经验取值外,还是可以理论计算的,先算一个大概的范围,再实际调试优化!
我昨天又重新焊了套电路,特别注意了下线宽、走线、去耦等因素,现在电路振铃现象好多了,振铃频率25MHz,峰峰值3V。现在又关键问题是输出波形有个上升和下降的毛刺,频率和我PWM驱动频率是一样的,这种现象你遇到过没?

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YaoYuan815
LV.2
12
2014-04-10 17:13
@zhang_min9861
其实更希望是大家能群策群力解决问题,这才是这个平台的意义,对用户来说其他的都围绕这个中心就好,呵呵
嗯,希望这是一个交流、帮助的平台。
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2014-04-11 10:20

看图发现几个问题一个是R28不应该接到地,应该是接到上管S

第二个问题是FR107的负极为啥跟10K电阻连上再接到PVCC了?

第三个问题就是70k的频率好像用FR107不行吧,要用肖特基了。。

第四个问题是在上管D和下管S之间用一个0.1U的瓷片电容退藕,看看毛刺的问题是不是有改善?

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YaoYuan815
LV.2
14
2014-04-11 12:49
@Nocturne_in_C
看图发现几个问题一个是R28不应该接到地,应该是接到上管S第二个问题是FR107的负极为啥跟10K电阻连上再接到PVCC了?第三个问题就是70k的频率好像用FR107不行吧,要用肖特基了。。第四个问题是在上管D和下管S之间用一个0.1U的瓷片电容退藕,看看毛刺的问题是不是有改善?

嗯,第一个问题是我弄错了,已经改正R28接在GS之间了。

第二个问题是看了IR给的application notes上说从PVCC加一个电阻进来可以给电容选择第二条充电通路,以防止在一些特殊情况下比如空载负载为蓄电池时自举电容不同工作,可参考第3贴。

第三个问题,我手上最快的二极管就是这个了,今天我去买一批元器件换超快恢复的试试。

第四个问题,我在下管并了个0.47uF独石电容结果波形稍有改善但电容烫的不行,不知道什么原因。

哥们能解释下输出波形为什么有个上升沿和下降沿抖动吗?

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2014-04-11 13:01
@YaoYuan815
嗯,第一个问题是我弄错了,已经改正R28接在GS之间了。第二个问题是看了IR给的applicationnotes上说从PVCC加一个电阻进来可以给电容选择第二条充电通路,以防止在一些特殊情况下比如空载负载为蓄电池时自举电容不同工作,可参考第3贴。第三个问题,我手上最快的二极管就是这个了,今天我去买一批元器件换超快恢复的试试。第四个问题,我在下管并了个0.47uF独石电容结果波形稍有改善但电容烫的不行,不知道什么原因。哥们能解释下输出波形为什么有个上升沿和下降沿抖动吗?[图片]

可能电流不连续造成的,输出电感增加点试试,如果有输出电容的话,也可以增加下试试

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YaoYuan815
LV.2
16
2014-04-11 13:13
@zhang_min9861
可能电流不连续造成的,输出电感增加点试试,如果有输出电容的话,也可以增加下试试
我去增加电感试一下,电容我已经增加到2000uF了。
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2014-04-12 11:06
@YaoYuan815
我去增加电感试一下,电容我已经增加到2000uF了。
这个尖峰是必定存在的,这就是开关电源的缺点啊。如果要减小的话就输出端用多点小电容滤波,采用高Q的电感,或者再增加一级LC滤波。
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wangjiudan
LV.5
18
2014-04-12 11:38
@zhang_min9861
有的,我在DS端加的吸收,振铃情况还可以,其实这个振铃还跟布线啊,回路分布电感等有关系的,个人觉得在死区时的振铃可以先不管,功能调完再说!这些细化的工作不同人的电路真的需要慢慢调试的!你的振铃幅值和频率是多少?吸收除了经验取值外,还是可以理论计算的,先算一个大概的范围,再实际调试优化!
求教公式
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2014-04-14 17:17
@zhang_min9861
可能电流不连续造成的,输出电感增加点试试,如果有输出电容的话,也可以增加下试试
这个最佳回复得的有点惭愧呀!
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YaoYuan815
LV.2
20
2014-04-14 17:19
@zhang_min9861
这个最佳回复得的有点惭愧呀!
我把电感一换,波形好多了,其它问题也解决了,所以非常感谢。同时也感谢所有回复的人,但最佳回复只有一个,
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2014-04-14 17:20
@YaoYuan815
我把电感一换,波形好多了,其它问题也解决了,所以非常感谢。同时也感谢所有回复的人,但最佳回复只有一个,[图片]。
呵呵同步BUCK正好做过,一定要注意开始时的发波是早晚反复启停时充电状态!
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