如何提高倍压整流电路的功率

程序会不会

如何提高倍压整流电路的功率 [复制链接]

 

这是我之前发过一个的关于静电发生器的帖子。

静电发生器原理图是否有误 - 电源技术 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)

主板电路没有什么问题，波形都正常

“倍压整流电路”中的 R31-R39 几个电阻分压后将电压送给单片机来检测输出的电压值

问题：

当R31-R39没有接入电路中时(R39 1M 电阻接大地断开) 输出高压有25KV ,但是R31-R39接入后，电压直接掉到17KV

所以应该是输出的功率太低，导致输出电压被拉低

怎样提高输出功率呢？

增大分压电阻(我感觉电阻够大了)？

并联倍压电容？

 

  

 

 

maychang

图中P5处标注 “高压包副边”，那么高压包原边是由什么器件驱动的？

程序会不会

maychang 发表于 2021-7-9 15:08 图中P5处标注 “高压包副边”，那么高压包原边是由什么器件驱动的？

是IR2104做的半桥驱动

maychang

程序会不会 发表于 2021-7-9 15:13 是IR2104做的半桥驱动

IRF830耐压500V，最大持续电流4.5A。此电路如果配合适当的整流滤波电路可以输出数百W。你的R31～R38耗电仅零点几W，应该没有问题。但实际上接入R31～R38后输出电压降低很多，那么问题肯定在倍压整流。

 

maychang

程序会不会 发表于 2021-7-9 15:13 是IR2104做的半桥驱动

首帖图中C23D24是不必要的，应该去掉(开路)，去掉后不影响电路工作。

maychang

程序会不会 发表于 2021-7-9 15:13 是IR2104做的半桥驱动

按照首帖图，电容C19～C27电容量为10nF。这个电容量，输出数mA电流应该是没有问题的。现在稍加负载输出电压就下跌很多，查查各电容是否容量足够。

maychang

程序会不会 发表于 2021-7-9 15:13 是IR2104做的半桥驱动

另外，3楼图中U4的2脚应该是矩形波(右边芯片6脚输出)。这个矩形波的频率、占空比和幅度是多少？

程序会不会

maychang 发表于 2021-7-9 16:02 另外，3楼图中U4的2脚应该是矩形波(右边芯片6脚输出)。这个矩形波的频率、占空比和幅度是多少？

PWM 20K  占空比50%

maychang

程序会不会 发表于 2021-7-9 16:56 PWM 20K  占空比50%

首帖电路，用PWM(脉冲宽度调制)是不能改变输出电压的。

20kHz，占空比50％。这个应该没有什么问题。

幅度呢？

程序会不会

maychang 发表于 2021-7-9 17:08 首帖电路，用PWM(脉冲宽度调制)是不能改变输出电压的。 20kHz，占空比50％。这个应该没有什么问题。 ...

幅度是+-12.5v，外部的开关电源供电
占空比从10%到50%我试过，输出电压是可以变化的

程序会不会

程序会不会 发表于 2021-7-9 18:53 幅度是+-12.5v，外部的开关电源供电占空比从10%到50%我试过，输出电压是可以变化的

开关电源25v

maychang

程序会不会 发表于 2021-7-9 18:53 幅度是+-12.5v，外部的开关电源供电占空比从10%到50%我试过，输出电压是可以变化的

IR2104的输出，HO和LO互补，HO跟随IN变化。也就是说，IN高电平，HO高电平，同时LO低电平，IN低电平，HO低电平，同时LO低电平。IN的占空比，只改变上下两个MOS导通时间的比例，不能用来调整输出电压。

另外，这种倍压整流输出，输出电压本来就与上下两管导通时间关系不大，主要是由图中HV电压决定。

maychang

程序会不会 发表于 2021-7-9 18:53 幅度是+-12.5v，外部的开关电源供电占空比从10%到50%我试过，输出电压是可以变化的

『幅度是+-12.5v，外部的开关电源供电』

红色框内标注电源电压为12V，并没有负电源，怎么会 “幅度是+-12.5v” ？

程序会不会

maychang 发表于 2021-7-9 19:27 『幅度是+-12.5v，外部的开关电源供电』 红色框内标注电源电压为12V，并没有负电源，怎么会 “幅 ...

哦，您说的这个，这是12v！我说的是hv是外部开关电源25v供的！本来hv打算是用220v直接整流供的，考虑到电压太高，就改用开关电源供了！我实验调节占空比可以调节输出电压！刚才我用示波器测量高压包初级的波形，发现初级的驱动波形上下并不对称，当占空比从10%增加到50%的过程中，驱动波形的负半部分从接近0v慢慢变化增加，到占空比到50%时才完全对称，可能这就是电压变化的原因！为什么会不对称就比较奇怪

maychang

程序会不会 发表于 2021-7-9 20:15 哦，您说的这个，这是12v！我说的是hv是外部开关电源25v供的！本来hv打算是用220v直接整流供的，考虑到电 ...

『刚才我用示波器测量高压包初级的波形，发现初级的驱动波形上下并不对称』

不奇怪。

我在12楼已经说过：IR2104的输出，HO和LO互补，HO跟随IN变化。IN占空比变化，反映到变压器初级(你称为高压包初级)两端，就是初级两端方波不对称。

maychang

程序会不会 发表于 2021-7-9 20:15 哦，您说的这个，这是12v！我说的是hv是外部开关电源25v供的！本来hv打算是用220v直接整流供的，考虑到电 ...

变压器初级两端方波不对称，对变压器来说，在某个方向上不易 “磁复位”，即某方向MOS管导通时间长，初级绕组承受的 “伏秒积” 较大，而反向MOS管导通时间短，初级绕组承受的反向 “伏秒积” 较小。铁芯是一定要磁复位的，那么磁复位只能通过次级实现，即某方向次级两端电压高，另一方向次级两端电压小。

这种情况，对变压器铁芯工作不利，往往会造成铁芯在某方向上进入饱和。

程序会不会

maychang 发表于 2021-7-9 20:33 变压器初级两端方波不对称，对变压器来说，在某个方向上不易 “磁复位”，即某方向MOS管 ...

哦 懂了 看来这个方案是错误的  要改成反激式 调节PWM的占空比 就可以调节输出电压了！

那现在就把占空比固定在50% 检查一下输出功率为什么这么低？

maychang

程序会不会 发表于 2021-7-9 21:02 哦 懂了 看来这个方案是错误的  要改成反激式 调节PWM的占空比 就可以调节输出电压了！ 那现在就 ...

单端反激电路，其变压器次级输出的波形是上下不对称的，不宜用倍压整流实现高直流电压输出。

maychang

程序会不会 发表于 2021-7-9 21:02 哦 懂了 看来这个方案是错误的  要改成反激式 调节PWM的占空比 就可以调节输出电压了！ 那现在就 ...

但是，单端反激电路容易实现高电压输出，只要变压器次级匝数够多。

如果变压器次级峰值电压就有25kV，那么只要一个耐高压的整流管和一个耐高压的电容就够了。耐高压的电容可是相当贵的。

maychang

程序会不会 发表于 2021-7-9 21:02 哦 懂了 看来这个方案是错误的  要改成反激式 调节PWM的占空比 就可以调节输出电压了！ 那现在就 ...

如果是我做这个电源，我会选择单端反激，普通的整流滤波电路(一个二极管和一个电容)。

这样的设计，难点在变压器的绕制。变压器次级匝数非常多，必须尽量减少分布电容，同时绕组始端和终端尽量离得远一些。其结构，可以参考老式电视机的高压包。整流管可以用多个二极管串联，电容的容量可以相当小(因输出电流很小)，老式电视机的高压滤波电容全靠显像管内壁和外壁的石墨涂层构成的电容。