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LLC波形疑惑求助
阅读: 1935 |  回复: 41 楼层直达

2019/06/19 15:11:00
1
Jery2019
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长

QQ截图20160321155901 内容精选】管理员精心选择的优质内容 快来讨论吧


LLC波形疑惑求助:数字控制半桥LLC,输入400V,输出24V,谐振频率200K,谐振电容13nF,谐振电感22uH,励磁电感73uH,驱动用的UCC27714D,测得的半桥中点电压波形和下管驱动波形如下图所示:

黄色为桥臂中点电压波形,蓝色为下管驱动信号。

我的疑惑时为啥下管驱动下降后桥臂中点电压就立刻上升了,而不是经过了死区时间之后才上升的?就像桥臂中点下降再到下管驱动上升那样?

标签 LLC
2019/06/19 15:36:55
2
米山人家
电源币:203 | 积分:53 主题帖:9 | 回复帖:611
LV8
师长

下管断开瞬间,基本上相当于反激过程,中点电压是立即升高的。

此时死区是对上管来说的,保证上管可以有时间安全开通。

当上管断开时,下管电压是立即下降的,死区时间可以足够下管开通前降为0,从而下管可以安全开通。

2019/06/19 16:04:17
3
shao456
电源币:425 | 积分:8 主题帖:1 | 回复帖:169
LV6
团长
LLC的ZVS指的是ZVS开通,关断不是ZVS,与上管和下管没有关系
2019/06/19 18:15:25
4
Jery2019
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长
谢谢两位的回复。就这个图,我还有个问题,上管、或者下管关断之后,下管驱动信号有一个高频振荡,整个LLC副边的输出电压对应位置也有一个振荡,波形完全一致,这个又是什么原因呢?
2019/06/19 20:30:35
5
shao456
电源币:425 | 积分:8 主题帖:1 | 回复帖:169
LV6
团长
这个一般与功率地及驱动电路的布局走线相关,驱动地与功率地要单点接地,尽量减小环路面积。
2019/06/20 18:53:12
6
chenyankun
电源币:1437 | 积分:14 主题帖:21 | 回复帖:557
LV8
师长
死区都吃掉,很危险,容易炸机!
2019/06/20 19:33:38
7
xue007
电源币:44 | 积分:11 主题帖:47 | 回复帖:876
LV9
军长
这个波形很正常
2019/06/21 09:34:38
8
cuoguohaoduo
电源币:111 | 积分:0 主题帖:15 | 回复帖:16
LV3
排长
重载情况下,驱动震荡会加剧,不会误导通吗?
2019/06/21 10:20:27
9
shao456
电源币:425 | 积分:8 主题帖:1 | 回复帖:169
LV6
团长
上图看看,震荡严重有直通的风险。
2019/06/21 14:59:34
10
cuoguohaoduo
电源币:111 | 积分:0 主题帖:15 | 回复帖:16
LV3
排长
很想知道这个干扰一般怎么解决?或者产生的原因
2019/06/21 15:29:03
11
shao456
电源币:425 | 积分:8 主题帖:1 | 回复帖:169
LV6
团长
5楼有回复
2019/06/25 11:51:10
14
Jery2019
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长

感谢各位的回复与讨论。

莫非这个振荡只能是布线造成的了?

2019/06/25 11:55:06
16
米山人家
电源币:203 | 积分:53 主题帖:9 | 回复帖:611
LV8
师长
驱动能力也不足,关断电流也不够,不能快速把IGBT关掉
2019/06/25 18:36:26
21
Jery2019
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长
哦,那驱动能力不足、关断电流小,这两个要怎么改进呢?
2019/06/23 21:18:58
12
xue007
电源币:44 | 积分:11 主题帖:47 | 回复帖:876
LV9
军长
功率管需要并联电容,这样就减小这个震荡,不过受死区时间限制
2019/06/25 11:53:10
15
Jery2019
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长

加了300pF,效果很明显,不过还是有,怎么都消除不掉。

还有一个规律:跟输入电压幅值大小强相关,400V输入比250输入大一倍!

另外频率越低,振荡幅度也越大

2019/06/25 14:55:14
17
xue007
电源币:44 | 积分:11 主题帖:47 | 回复帖:876
LV9
军长

只能减小无法消除。再加大电容看看

2019/06/25 18:09:14
19
Jery2019
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长
不敢加大,MOS管已经很烫了,害怕炸鸡~~
2019/06/25 21:38:18
24
xue007
电源币:44 | 积分:11 主题帖:47 | 回复帖:876
LV9
军长
只要死区够就没事,观察轻载时死区的情况,这个电容越大。功率管损耗越小
2019/06/25 14:56:59
18
xue007
电源币:44 | 积分:11 主题帖:47 | 回复帖:876
LV9
军长
把波形的图传上来看看
2019/06/25 18:33:49
20
Jery2019
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长

图-1

图-1是满载情况下的波形,其中蓝色的是下管驱动波形,黄色的是桥臂中点电压波形,红色是输出电压波形。

图-2

图-2是上下管VDS波形。其中,黄色的是输入电压波形,紫色的是上管VDS,蓝色是下管VDS,红色是输出波形。

请帮忙看看,这个振荡可能是什么原因呢?

2019/06/25 21:36:36
23
xue007
电源币:44 | 积分:11 主题帖:47 | 回复帖:876
LV9
军长
震荡是必然存在的,这个是变压气的电感和并在功率管电容形成的
2019/06/25 23:37:20
27
Jery2019
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长

你说的很对,我变压器就是有1nF左右的寄生电容,另外我功率管并了一个300pF的。

那这个振荡有办法消除吗?不消除的话,我反馈控制很难做稳定,另外纹波也没法做了

2019/06/26 00:49:00
29
xue007
电源币:44 | 积分:11 主题帖:47 | 回复帖:876
LV9
军长
你看看轻载的死区,有的话接着并电容,加大电容可以使这个震荡频率降低。震荡幅度会降低
2019/06/26 18:15:40
33
xue007
电源币:44 | 积分:11 主题帖:47 | 回复帖:876
LV9
军长
你发一个轻载的波形,看看是不是能再加电容
2019/06/25 06:48:05
13
xue007
电源币:44 | 积分:11 主题帖:47 | 回复帖:876
LV9
军长
黄线下降到蓝线升起是死区时间
2019/06/25 19:21:49
22
米山人家
电源币:203 | 积分:53 主题帖:9 | 回复帖:611
LV8
师长

我在这里回复一下我的理解。

这个UCC27714D还是比较高端的,驱动能力达4A,但是还是出现了驱动脉冲拉不下来的情况,但是对于上升沿是足够用了,而且上升沿波形很好。

看图中,你的VDS上升率,也就是du/dt非常高,在10ns内从0V快速上升到400V。

你用的MOS是什么型号,一定是并联了很多数量的MOS管!另外,这个电源是多大功率?

你看我说的对吗,如果是我理解的这样,产生振荡就很正常了。

2019/06/25 23:32:08
25
Jery2019
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长

谢谢你的回复!不过我不太明白你说的“并联很多MOS管”是啥意思?

我做的是个半桥的LLC,就上下两个MOS管。

MOS型号是仙童的FCP150N65F

功率300W,频率300K

2019/06/25 23:34:45
26
Jery2019
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长
那这个振荡没法消除吗?不消除的话,我反馈控制很难做稳定,另外纹波也没法做了
2019/06/26 09:23:02
30
米山人家
电源币:203 | 积分:53 主题帖:9 | 回复帖:611
LV8
师长

振荡挺难消除的,MOS管本身有100pF的寄生电容,它也与谐振电感产生谐振。

频率低的时候不影响,你这里300KHz频率,就会显著影响了。

另外,虽然4A的驱动电流已经很高了,但还是不满足你这里的驱动要求。4A还是不能快速拉下来,你要试一下6A或更高的驱动电流了。

后级再加一级LC滤波,基本就能隔离这个振荡了。

2019/06/26 13:02:28
32
Jery2019
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长
好的,谢谢你的建议
2019/06/26 20:38:16
34
hunter4051
电源币:248 | 积分:0 主题帖:7 | 回复帖:108
LV5
营长
震荡是测试的问题,你把寄生电容增大就没了
2019/06/26 00:41:04
28
xue007
电源币:44 | 积分:11 主题帖:47 | 回复帖:876
LV9
军长
现在怎莫上来就是几百K的频率,只有降低频率才能改善电源的特性
2019/06/26 09:56:49
31
Jery2019
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长
频率是老板给的,说的是高频率可以减小电感
2019/06/27 01:43:36
35
xue007
电源币:44 | 积分:11 主题帖:47 | 回复帖:876
LV9
军长
轻载的频率是多少?发个图,看看死区是多少
2019/06/29 21:19:28
36
Dong学徒
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
我的也是这种波形,消不掉,在驱动开始前振。测试电流变向时振荡引起的好像。楼主解决了吗。怎么解决的能够分享一下吗。
2019/07/06 20:56:50
37
Jery2019
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长

MOS管DS间并联电容可以很大程度减小,但是不能完全消除,我现在并联400pF基本上可以控制振荡幅度在1V以下。如果并联的电容继续增大,则振荡变换了位置,此时就是硬开关了。实际调试的时候,只能一步一步加大,观察波形,只能调到没有硬开关的最大电容值。

2019/07/06 20:59:09
38
Jery2019
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长
另外,由于我的变压器上面有一个寄生电容,因此这个振荡中还夹杂着一个频率较低的振荡,这个振荡现在还没有好办法,并联RC吸收,发热太严重,不可取,不知道各位大侠有没有好办法消除这个变压器寄生电容引起的振荡?
2019/07/06 23:34:18
39
xue007
电源币:44 | 积分:11 主题帖:47 | 回复帖:876
LV9
军长
功率管并电容,使这个频率降低
2019/07/13 11:55:36
40
Jery2019
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长
哦,好的,您说的功率管指的是MOS管还是输出的二极管?
2019/07/13 17:10:03
41
xue007
电源币:44 | 积分:11 主题帖:47 | 回复帖:876
LV9
军长
MOS管
2019/07/13 22:08:21
42
Jery2019
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长

MOS管上并联电容我试过,没有作用,不会改变这个振荡的频率。

如果在变压器原边侧并联电容,则可以改变频率,但是还是不能消除。

如果在输出侧增加LC滤波,可以消除这个振荡不?

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