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求助 全桥LLC电源 其中一个桥臂VDS波形异常
阅读: 1615 |  回复: 20 楼层直达

2019/03/01 16:58:56
1
SCHAO666
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LV2
班长

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目前在做一个全桥LLC电源  10kw 输入300V输出130V

可在用订做的10kw平面型变压器时 空载损耗就很大  输入30V时损耗约30W 输入60V时损耗100+W 120V时损耗400+W 所以也无法测试输入300V的情况

感觉现在的状态损耗是异常的  而且这种状态变压器是没有温度的 而MOSFET发热严重   其中连接谐振电容和谐振电感的桥臂中点VDS波形极其异常

昨天换了一个之前做的600WLLC电源的绕线式变压器 别的没动 便没有这么大的损耗  可以到输入300V  输出500W时  MOSFET也不会发热  而是变压器有一点热

图1是用的10KW变压器时(输入30V,空载 损耗约30W)测得与谐振电容和谐振电感连接的桥臂下管VDS 与它的电流波形  绿色电压  紫色电流

图2是用600W变压器(此时输入300V输出107V输出500W)测得同一个MOS的VDS和它的电流波形

图3是同上情况下 同个MOS的VDS和它的驱动波形 个人认为实现软开关 所以MOS不热  绿色VDS 蓝色驱动波形

为什么用大的变压器会出现如图一所示状态 损耗还这么大 异常 实在进展不下去了 求助!希望各位大神指点!

 

2019/03/01 17:16:46
2
SCHAO666
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LV2
班长

有人在吗

2019/03/01 20:42:06
3
SCHAO666
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:0
LV2
班长
顶上去  各位大神谁能指点一下我呀 感谢!!!
2019/03/02 11:43:37
4
水乡电源[实习版主]
电源币:134 | 积分:40 主题帖:9 | 回复帖:555
LV8
师长

给你顶,

你这个功率太大,我没个搞过,帮不了你呀,

我也得向你学习大功率

2019/03/04 18:17:18
6
SCHAO666
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:0
LV2
班长
多谢版主!
2019/03/02 19:23:36
5
chenyankun
电源币:1162 | 积分:8 主题帖:21 | 回复帖:540
LV8
师长
两个变压器是什么参数的,怎么10kw的空载电压波形振的这么厉害?
2019/03/04 18:20:41
7
SCHAO666
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:0
LV2
班长

大的变压器 副边有中心抽头的平面型变压器

匝数比2.75:1:1

磁芯材料N87

初级电感15.1uh   漏感1.47uh

全桥LLC电路参数是 Cr673nf Lr3.77uh  Lm15.1uh

2019/03/04 18:22:49
8
SCHAO666
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:0
LV2
班长

小的变压器时间太久

参数找不到了

2019/03/07 17:57:07
10
peterchen0721
电源币:10 | 积分:0 主题帖:9 | 回复帖:350
LV8
师长
主感量15.1uH?????激磁電流不小啊!除非工作頻率500KHz或1MHz以上....
2019/03/09 19:05:41
11
SCHAO666
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:0
LV2
班长
100khz
2019/03/07 14:01:11
9
SCHAO666
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:0
LV2
班长
昨天测了下10kw变压器的寄生电容,有3.3nf  而小变压器寄生电容只有100pf  我怀疑是不是寄生电容导致的振荡呢 通过波形看到振荡频率约为2mhz  请问该怎么计算呢
2019/03/11 06:56:41
12
chenyankun
电源币:1162 | 积分:8 主题帖:21 | 回复帖:540
LV8
师长
我想问下你的寄生电容是怎么测试?
2019/03/13 16:59:01
13
SCHAO666
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:0
LV2
班长
我用LCR测试仪测的初次级间电容
2019/03/13 22:44:25
14
米山人家
电源币:139 | 积分:41 主题帖:9 | 回复帖:552
LV7
旅长

大概看了一下,电感量这么小,驱动脉宽却很大

应该是,真正线圈上吸收的能量,仅仅是叠加的小波纹信号。也就是说,有效的能量很小,谐振电容的容量很大,和谐振电感完全不匹配

这么小的电感量,要做10kw的输出,非常困难,或者你要用变压器匹配才行。虽然常见的10KW中频的输电感量也非常小,可以小于1uH,但它背后有一个巨大无比的高频变压器进行阻抗变换。输出的小电感线圈不直接参与谐振。

打个比方,谐振电感和谐振电容的阻抗大致匹配才行。不管用什么工作频率,你这个谐振电感阻抗都会远超过谐振电容的阻抗,能量根本无法通过变压器电感输出,工作过程仅相当于无意义的对谐振电容充放电。谐振电感根本无法利用到这个电流。

这么小的电感,如果谐振电容也匹配的话,那么需要的振荡频率会非常高,至少也要几百Khz吧,这么大功率,根本无法控制相位。当前的技术,你基本上买不到能用的IGBT和能驱动它的这么高频高驱动能力的电路,控制电路根本来不及响应。

我觉的设计思路要重新规划一下。如果有成功案例的话,估计你可能有没领悟的地方,应该不是你设计的这些参数。或者你是被市面上常见的几十KW大功率中频加热设备误导了,那个线圈的电感量不到1uH,但它是的能量是极低电压极高电流,是无法做成变压器的。

我随便说说,有不当的地方,指点一下,互相交流。

2019/03/23 12:38:58
15
SCHAO666
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:0
LV2
班长
感谢您的回答 谐振参数我是用FHA方法算的 数值计算感觉应该没错呀 k取4  Cr673nf Lr3.77uh Lm15.1uh   谐振电感是3.77uh 计算得出的100khz时为谐振点呀  没理解您说的什么意思 能再解释一下吗 谢谢
2019/03/23 13:42:07
16
米山人家
电源币:139 | 积分:41 主题帖:9 | 回复帖:552
LV7
旅长
谐振电感37uH还差不多,3.7uH太小
2019/03/25 17:05:38
17
SCHAO666
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:0
LV2
班长
您好 在100Khz时  3.77UH电感的阻抗和673nf电容的阻抗不相同吗?有点晕 可能是没懂您的意思
2019/03/25 19:08:42
18
米山人家
电源币:139 | 积分:41 主题帖:9 | 回复帖:552
LV7
旅长

100KHz时,对3.7uH的电感来说,基本是直通的。

3.7uH的电感,频率基本要工作到1MHz才可以。

你如果是计算出来的,可能算错了一位。

2019/03/26 10:46:35
19
SCHAO666
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:0
LV2
班长

100khz时 电感和电容的阻抗 您看我算的哪里出了问题?

wL=2*pai*100000*3.77/1000000=2.36756

1/wC=1/(2*pai*100000*673/1000000000)=1/0.422644=2.36605

2019/03/26 11:45:53
20
米山人家
电源币:139 | 积分:41 主题帖:9 | 回复帖:552
LV7
旅长

我仔细查了一下资料。

你的计算是正确的,是我自己理解有错误的地方。

但是看你的波形,理论电感量和实际电感量应该是有出入的,

或许是寄生电感电容过大,最起码工作频率是远偏离谐振频率

2019/03/26 13:26:09
21
SCHAO666
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:0
LV2
班长

嗯嗯 感谢 

我现在怀疑是变压器的寄生电容过大导致的 重新订了一版变压器 准备看看效果

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