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未解决

驱动波形出现凹台

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dianyuanlearner
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高级工程师
  • 2019-8-30 09:03:51
10问答币
一个如图所示的半桥PWM驱动电路,频率为65K,两路PWM出来后经过图腾柱再经过驱动变压器后得到两路互补的PWM驱动信号,在没有接入MOSFET的情况下,静态下测试得到的两路PWM波形发现有凹台,当接入MOSFET之后(没有接通强电,相当于接入一个电容),这个凹台的下降沿缓和了一些,但是依然很明显。请问是什么的机制导致驱动会出现这个凹台?




驱动电路如图:


shao456
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副总工程师
  • 2019-8-30 09:43:06
 
脉冲变压器的电感量不够造成的,这个叫平顶降落。
dianyuanlearner
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高级工程师
  • 2019-8-30 13:46:43
 
驱动变压器的电感量原副边都是约200uH左右。请问为什么感量比较小的时候会出现这个“平顶降落”?
shao456
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LV8
副总工程师
  • 2019-8-30 14:09:34
 
手头暂时没有那个公式,我回头找一下给你。
平顶降落(ΔU)与电感量成反比,与脉冲宽度成正比,所以,在脉冲宽度最大时,为了减少平顶降落,要增大电感量。
一般的脉冲变压器的电感量要大于1mH,你可以换一个1mH以上的试试。

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greendot
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总工程师
  • 2019-8-30 17:30:48
 
Droop不就是电感充电过程? VL= Vin*exp( -t*R/L)。
dianyuanlearner
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高级工程师
  • 2019-8-31 09:07:55
 
一个mH的驱动变压器?
我之前用的驱动变压器,感量就在200~300uH左右,一直没有出现这个平顶降落,不过我的图腾柱隔离驱动和这个有些不同
shao456
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  • 2019-8-31 11:36:59
 
你换了就知道了,不要随便就怀疑别人,这个我有经验。
dianyuanlearner
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高级工程师
  • 2019-8-31 13:44:51
 
不是怀疑,只是没有这样用过而已。另外,感量偏大,不担心动态跟不上吗?
greendot
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总工程师
  • 2019-8-31 13:13:52
 
我觉得不是droop的问题,根据你的电路和波形,图腾驱动电压是15V,第一个平台是不应该高于15V的,PWM-A、B是高时,是几伏?以前分析过一个例子,就是这时Q5是反偏的,Q7-be 是导通的,结果电平高过PWM-A的。
dianyuanlearner
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高级工程师
  • 2019-8-31 13:47:48
 
PWM-A/B 为13.6V左右,LLC芯片也是这个+15V供电的。
shao456
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副总工程师
  • 2019-8-31 13:52:34
 
你不信就算了,没有尝试怎么知道就不行?
greendot
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总工程师
  • 2019-8-31 15:38:03
 
马上仿一下:绿线是图腾柱的输入15V,红线是图腾柱的输出,两者差异是一个diode drop。频率100KHz,Lm=1mH.


shao456
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副总工程师
  • 2019-8-31 16:22:51
 
仿真的那个不叫跌落,是先过充在回落,总的波形面积没有改变。
shao456
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副总工程师
  • 2019-8-31 16:24:10
 
您把200uH的和1mH的两个同时仿真一下,对比一下咱们再看看。
greendot
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总工程师
  • 2019-8-31 21:58:50
 
您的平顶降落,和我的Droop,可能不是同一回事?下面左至右分别是200uH,1mH.,2mH,3mH。
shao456
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副总工程师
  • 2019-8-31 23:17:25
 
已经有变化趋势了(只是不太明显),我可能没有强调开关频率,这个降落除了和电感相关,还与频率相关,之前做的都是100K以上的,楼主的是65K,您能否帮忙再仿一下2mH和3mH的。
greendot
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总工程师
  • 2019-9-1 21:28:50
 
见16楼,第一个平台不是Overshoot,是励磁复位电流流向输入时形成的,随着Lm增大,这个电流减小,平台也趋小。
dianyuanlearner
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高级工程师
  • 2019-9-10 14:36:43
 
这是我另外一个驱动电路,用的是同一个驱动变压器,只是电路不同了,原边用的集成MOSFET- IRF7309做的图腾柱,副边输出也做了一定的消隐处理调整,得到的波形是这样的,并没有出现这个凹台。


greendot
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总工程师
  • 2019-9-10 18:08:00
 
这就是MOS和三极管的分别。
dianyuanlearner
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高级工程师
  • 2019-9-16 19:37:07
 
愿闻其详!谢谢
greendot
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总工程师
  • 2019-9-17 12:30:15
 

B高A低的最后时刻,励磁电流Im流向如蓝线,当突转为A高B低时,Im流向不能突变,(部分)只能依红线流动,这时Q7-be导通,C点比A点高出一个0.7V平台,随着Im下降到零,Q7截止,Q5导通,C点由高于A点 0.7V,变为低于A点0.7V。

如果用的是MOS,Im流向如绿线所示,由于Rds很小,平台并不起眼。


shao456
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副总工程师
  • 2019-9-17 14:34:08
 
电感续流时,电流走的应该是MOS的体二极管吧,不是Rds。
greendot
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总工程师
  • 2019-9-17 15:52:52
  • 倒数10
 
这时 MOS Q5 不是全开通的吗? (MOS 的驱动 A,B两点不再是图里这样子的)
shao456
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副总工程师
  • 2019-9-17 16:26:22
  • 倒数9
 
Q5与Q7之间是有死区的,电感电流续流也是发生在死区时间内,不是发生在MOS的开通时刻。
greendot
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总工程师
  • 2019-9-17 17:10:39
  • 倒数8
 
不对。您可以算一下,到底"续流"要多长时间。設 15V Drive, 100KHz, 50% duty,1mH 。
shao456
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LV8
副总工程师
  • 2019-9-17 17:26:00
  • 倒数7
 
这个和续流时间没有关系吧,难道这个“桥式”驱动不需要死区?
greendot
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总工程师
  • 2019-9-17 18:08:15
  • 倒数6
 
想想Im是咋样的,应该是个 -Im -> +Im -> -Im -> +Im ... 的三角形,由-Im到+Im的时间是半个开关周期,-Im到零是1/4周期,这个1/4周期就是“续流”或说是复位/退磁时间,之后由零到+Im,是励磁电感反向充电时间,也是1/4周期。(这里按 50/50% duty 算)
shao456
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副总工程师
  • 2019-9-17 21:40:24
  • 倒数5
 
无论是Im到0,还是-lm到0,都是磁复位过程,这个过程很短,且通过二极管返回到电源,这个过程不是1/4个周期,这个过程在死区时间内完成,0到-lm应该叫反向励磁,而不是复位。
以上是我个人的看法。
greendot
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LV10
总工程师
  • 2019-9-18 10:42:13
  • 倒数4
 
还是看看仿真结果吧:

武二狼88
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助理工程师
  • 2019-8-30 20:36:52
 
跌落有多大
boy59
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副总工程师
  • 2019-9-18 16:43:02
  • 倒数3
 
凹台跟管压降(diode drop)有关,如果励磁电感或者被驱动的电容够大(2*pi*sqr(Lm*Ciss)>Ts)这个凹台就不会显现出了(平顶降落?)

greendot
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LV10
总工程师
  • 2019-9-19 16:33:05
  • 倒数2
 
说凹台,毋宁说是凸台 。觉得有点复杂,是不是2*pi*sqr(Lm*Ciss)>Ts 就不会出现?
boy59
  • boy59
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副总工程师
最新回复
  • 2019-9-19 20:50:20
  • 倒数1
 
凸台好像习惯些,可能2倍Ts以上效果才明显.
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