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求助:mos全桥电路的仿真问题

想仿真一个mos管的全桥电路,自己试了下,没成功。特来请教各位大虾们。

废话少说,上图。

原理图。

 

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2010-07-29 10:13

用saber 画的原理图及原理图文件

 

Saber 

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2010-07-29 10:26

1L中的脉冲变压器

脉冲变压器的初级和次级电感都是1mH,其他参数不详。 

驱动mos管的是频率为20KHz,脉冲为13.5V,占空比为40%的PWM波。

 

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2010-07-29 10:28

希望了解这种脉冲变压器的大大们,告诉我下具体的参数。

同时希望熟悉仿真的大大们,帮俺仿一下。

先行谢过了

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vieger
LV.4
5
2010-07-29 11:41
@hsym_101584
用saber画的原理图及原理图文件[图片] [图片]Saber 

兄弟,你这线路有问题呢!

Pmos要开通,g极低电位或负电位,而你的线路中Pmos应该会一直开通的。

建议你放4个Nmos,放4个PWM,分别接在Nmos的G/S极。

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2010-07-29 12:19
@vieger
兄弟,你这线路有问题呢!Pmos要开通,g极低电位或负电位,而你的线路中Pmos应该会一直开通的。建议你放4个Nmos,放4个PWM,分别接在Nmos的G/S极。
实际电路中,Pmos的负电源是由电容提供的,但是仿真的时候电容没起到负电源的作用
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2010-07-29 12:48

我来说说可能存在的问题:

1,PMOS是G极电平比S极低大约5V左右就会开通。你图中的这个接线,上下管有共通现象。例如,当驱动电平是7.5V的时候,上面的PMOS已经开通了,而下面的NMOS因为驱动电压是7.5V,所以这时候也是开通的。

2,既然是仿真变压器,那么变压器次级的负载当然要放进去。要么你用变压器模型,把次级负载放进去。要么你只放变压器初级电感,但要把次级负载折算到初级后,并联在初级电感上。像你现在这个仿真的图,那个1mH的是起着电感的作用,而不是变压器。

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vieger
LV.4
8
2010-07-29 12:48
@hsym_101584
实际电路中,Pmos的负电源是由电容提供的,但是仿真的时候电容没起到负电源的作用

哦,你的Vin低啊!

那你将PWM设正负方波试下。

 

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2010-07-29 12:48

另外,15V电源上串的电阻是1K也太大了吧。

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hsym_101584
LV.5
10
2010-07-29 12:56
@让你记得我的好
另外,15V电源上串的电阻是1K也太大了吧。

电路的参数是根据实际来的,是个很成熟的电路了。

我再试试看

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hsym_101584
LV.5
11
2010-07-29 12:56
@让你记得我的好
我来说说可能存在的问题:1,PMOS是G极电平比S极低大约5V左右就会开通。你图中的这个接线,上下管有共通现象。例如,当驱动电平是7.5V的时候,上面的PMOS已经开通了,而下面的NMOS因为驱动电压是7.5V,所以这时候也是开通的。2,既然是仿真变压器,那么变压器次级的负载当然要放进去。要么你用变压器模型,把次级负载放进去。要么你只放变压器初级电感,但要把次级负载折算到初级后,并联在初级电感上。像你现在这个仿真的图,那个1mH的是起着电感的作用,而不是变压器。
多谢好版主解答
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2010-07-29 13:00
@hsym_101584
电路的参数是根据实际来的,是个很成熟的电路了。我再试试看
大哥,你protel上的那个15V串的是1欧电阻,你仿真用1K电阻。。。。。。叫我怎么说你好?
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hsym_101584
LV.5
13
2010-07-29 13:01
@让你记得我的好
另外,15V电源上串的电阻是1K也太大了吧。
的确是大了,原理图里是1欧姆
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hsym_101584
LV.5
14
2010-07-29 13:02
@让你记得我的好
大哥,你protel上的那个15V串的是1欧电阻,你仿真用1K电阻。。。。。。叫我怎么说你好?
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hsym_101584
LV.5
15
2010-07-29 13:56
@hsym_101584
的确是大了,原理图里是1欧姆[图片]

实在抱歉  之前因为粗心,把电阻值搞错了

 

这是修正电阻值之后的图,输出的波形中还是没有负值,电容不是应该起到负电源的作用吗?

图中电感的电感量是脉冲变压器初级的电感,但是偶不知道怎么等价成变压器,就没在电感两端并电阻。。。

原理图文件

Saber 

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bode
LV.9
16
2010-07-29 14:12
@hsym_101584
实在抱歉 之前因为粗心,把电阻值搞错了[图片] 这是修正电阻值之后的图,输出的波形中还是没有负值,电容不是应该起到负电源的作用吗?图中电感的电感量是脉冲变压器初级的电感,但是偶不知道怎么等价成变压器,就没在电感两端并电阻。。。原理图文件[图片]Saber 

是这样的。

电容呢,必须在次级有负载的情况下,才会存在负值。

你这个驱动电路,相当于次级空载了,电容中只有驱动脉冲对驱动变压器的原边电感励磁。电容上的电压,当然小了。

可以把电感换成变压器,次级加个10欧姆的电阻,波形就出来了。

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hsym_101584
LV.5
17
2010-07-29 14:40
@bode
是这样的。电容呢,必须在次级有负载的情况下,才会存在负值。你这个驱动电路,相当于次级空载了,电容中只有驱动脉冲对驱动变压器的原边电感励磁。电容上的电压,当然小了。可以把电感换成变压器,次级加个10欧姆的电阻,波形就出来了。

谢谢 bode

我把电感换成变压器之后,取负载电阻为2K,波形果然出来了。

但我还是不明白是怎么回事,你能说得再具体些吗?谢谢了。

 

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hsym_101584
LV.5
18
2010-07-29 14:44
@bode
是这样的。电容呢,必须在次级有负载的情况下,才会存在负值。你这个驱动电路,相当于次级空载了,电容中只有驱动脉冲对驱动变压器的原边电感励磁。电容上的电压,当然小了。可以把电感换成变压器,次级加个10欧姆的电阻,波形就出来了。

还有一个问题,就是我按下图中那样在变压器侧用模拟地,系统报错。用gnd(node 0)就没事。不知道是为什么?

 

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hsym_101584
LV.5
19
2010-07-29 14:45
@vieger
哦,你的Vin低啊!那你将PWM设正负方波试下。 
是我之前的电阻值搞错了
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bode
LV.9
20
2010-07-29 14:48
@hsym_101584
谢谢bode我把电感换成变压器之后,取负载电阻为2K,波形果然出来了。但我还是不明白是怎么回事,你能说得再具体些吗?谢谢了。 

驱动变压器的原边电流,其实,是由两个分量组成。

一个是空载电流(也就是我们常说的励磁电流)。

一个是负载电流(也就是负载电流按照安匝平衡的原则折算过来的电流)。

像你原电路,负载只接了一个电感,其实就相当于接了一个变压器,但这个变压器次级空载,这时候原边电流就只有空载电流了。这个空载电流很小,还不足以使电容上形成电压。

这时候,如果换成变压器,次级接负载的时候,就存在了负载折算电流。这样,原边电流就两个分量都存在了,这时候电容两端的电压,自然就建立起来了。

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bode
LV.9
21
2010-07-29 14:51
@hsym_101584
还有一个问题,就是我按下图中那样在变压器侧用模拟地,系统报错。用gnd(node0)就没事。不知道是为什么?[图片] 

这个问题,其实也很好解决。

你在两个地之间,接一个100M的大电阻即可。这个大电阻中的电流非常小,可以忽略,不影响变压器初次级的绝缘。这点应该没有疑问吧?

saber仿真的时候,电路中必须存在绝对零点,也就是GND,而且电路中的任何一个结点,到这个绝对零点,必须存在绝对零点。

当你次级采用模拟地时,变压器次级同相端,就相当于浮地了。

saber中的地,有好多种,但最关键的还是 GND。

其他的什么 模拟地,数字地啦,这些都是网络标号。

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hsym_101584
LV.5
22
2010-07-29 14:59
@bode
驱动变压器的原边电流,其实,是由两个分量组成。一个是空载电流(也就是我们常说的励磁电流)。一个是负载电流(也就是负载电流按照安匝平衡的原则折算过来的电流)。像你原电路,负载只接了一个电感,其实就相当于接了一个变压器,但这个变压器次级空载,这时候原边电流就只有空载电流了。这个空载电流很小,还不足以使电容上形成电压。这时候,如果换成变压器,次级接负载的时候,就存在了负载折算电流。这样,原边电流就两个分量都存在了,这时候电容两端的电压,自然就建立起来了。

哦  这样啊  明白点了  嘿嘿

谢谢

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hsym_101584
LV.5
23
2010-07-29 16:06
@bode
驱动变压器的原边电流,其实,是由两个分量组成。一个是空载电流(也就是我们常说的励磁电流)。一个是负载电流(也就是负载电流按照安匝平衡的原则折算过来的电流)。像你原电路,负载只接了一个电感,其实就相当于接了一个变压器,但这个变压器次级空载,这时候原边电流就只有空载电流了。这个空载电流很小,还不足以使电容上形成电压。这时候,如果换成变压器,次级接负载的时候,就存在了负载折算电流。这样,原边电流就两个分量都存在了,这时候电容两端的电压,自然就建立起来了。

 

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happy-power
LV.6
24
2010-07-29 16:23
@hsym_101584
还有一个问题,就是我按下图中那样在变压器侧用模拟地,系统报错。用gnd(node0)就没事。不知道是为什么?[图片] 

图中P MOS驱动电路不完善,如果输入电压高于驱动电压2V以上时,电路就不能正常工作了。给个正确的驱动电路给你参考。

 

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hsym_101584
LV.5
25
2010-07-29 16:29
@happy-power
图中PMOS驱动电路不完善,如果输入电压高于驱动电压2V以上时,电路就不能正常工作了。给个正确的驱动电路给你参考。[图片] 

哦  好的

多谢版主

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machi518
LV.4
26
2010-07-31 11:28
@hsym_101584
还有一个问题,就是我按下图中那样在变压器侧用模拟地,系统报错。用gnd(node0)就没事。不知道是为什么?[图片] 

mark


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2010-08-02 11:48
@hsym_101584
还有一个问题,就是我按下图中那样在变压器侧用模拟地,系统报错。用gnd(node0)就没事。不知道是为什么?[图片] 
虽然看上去波形对了。但实际上,驱动的上下管存在共通现象。可以观察R6电阻的电流就知道了。
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hsym_101584
LV.5
28
2010-08-02 12:50
@让你记得我的好
虽然看上去波形对了。但实际上,驱动的上下管存在共通现象。可以观察R6电阻的电流就知道了。

 

这是副边的电压波形和R6的电流波形

不知道有没有共通呢

期待好版主解疑

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2010-08-02 13:05
@hsym_101584
[图片] 这是副边的电压波形和R6的电流波形不知道有没有共通呢期待好版主解疑
如果没有共通态,那么R6电阻上何来那么高的电流尖峰?你同时观察一下驱动管上下管电流波形看看?
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hsym_101584
LV.5
30
2010-08-02 13:27
@让你记得我的好
如果没有共通态,那么R6电阻上何来那么高的电流尖峰?你同时观察一下驱动管上下管电流波形看看?

 

上边是副边的电压波形,下边的波形是上面两个mosfet的电流波形

电流波形在一段内怎么还有正有负呢?

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2010-08-02 13:33
@hsym_101584
[图片] 上边是副边的电压波形,下边的波形是上面两个mosfet的电流波形电流波形在一段内怎么还有正有负呢?
你看的都是i(d)呀,你看看原理图,是不是PMOS应该看i(s)?
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