推挽式逆变输出方波不平整的原因

jkm99

推挽式逆变输出方波不平整的原因 [复制链接]

使用的逆变电路

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下图黄色为输出50HZ方波,AC, 为什么输出波形在两个MOS管都截止时输出波形不为0，有电压输出的阶段(输出+/-380左右)的两侧存现处一高一低不相平的状态（理论上应该是0V的）。我调试了好几天毫无改良，请问各位老师怎么解决？

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下图为MOS管漏极波形

maychang

把逆变器看成一个放大器，出现方波顶部向下倾斜现像说明放大器的低频响应不够平直。
原因之一，可能是你的变压器一次电感量不够大。
另外，测量之前应该检查一下示波器探头的低频响应，方法是看看随机附带的方波信号源。如果本机方波信号源顶部也向下倾斜，说明示波器探头频率响应不好，应该调整。

qwqwqw2088

楼主的所给这部分电路看不出问题，与变压器的漏感是否过大，与控制mos管的driver1和2的信号有关，开关过快等

感觉好像是示波器探头测量的也是问题，探头补偿过了，

jkm99

qwqwqw2088 发表于 2014-9-29 09:05
楼主的所给这部分电路看不出问题，与变压器的漏感是否过大，与控制mos管的driver1和2的信号有关，开关过快 ...

MOS管的Driver1和Driver2的开关频率是50HZ,开关频率很慢了，变压器是工频的。驱动电路如下图：


MCU输出驱动波形频率是50HZ，

jkm99

maychang 发表于 2014-9-29 00:23
把逆变器看成一个放大器，出现方波顶部向下倾斜现像说明放大器的低频响应不够平直。
原因之一，可能是你的 ...

我先试检测一下示波器，再改用变压器试用。这不仅方波顶部向下滑，而且当两个MOS管都关闭（A,B,C段）时变压器次级本应该输出0V，但是还有电压输出，
B段电压比A或者C段高出30V左右。MOS管导通时栅极电压10.7V左右

qwqwqw2088

与driver1和2的信号有关
这两个信号怎么产生的

jkm99

maychang 发表于 2014-9-29 00:23
把逆变器看成一个放大器，出现方波顶部向下倾斜现像说明放大器的低频响应不够平直。
原因之一，可能是你的 ...

示波器没问题；
我在变压器初级两侧各串联了一个710uH的电感，电路谐振得厉害谐振频率大约3.333KHZ，方波顶部向下倾斜也没有改善。这时修改R1、R2，C1，C2的参数减小谐振，我想也应该不能改善方波顶部向下倾斜的现象。我想再打样一个寄生电感小的变压器试试不知会怎样。

jkm99

qwqwqw2088 发表于 2014-9-29 10:36
与driver1和2的信号有关
这两个信号怎么产生的

由单片机输出，应该没有关系啊：实际Driver1和Driver2驱动MOS是两个MOS管轮流导通，中间是有毫秒级别的死区时间的，如下图那样：

maychang

jkm99 发表于 2014-9-29 09:21
MOS管的Driver1和Driver2的开关频率是50HZ,开关频率很慢了，变压器是工频的。驱动电路如下图：

这个驱动电路不对吧？
Driver1和Driver2两条线，没有上拉，只有下拉。没有上拉，Q1或Q2如何导通？

另外，驱动为何要用两支MOS管并联？看不出并联有何意义。

maychang

jkm99 发表于 2014-9-29 10:51
示波器没问题；
我在变压器初级两侧各串联了一个710uH的电感，电路谐振得厉害谐振频率大约3.333KHZ，方 ...

“我在变压器初级两侧各串联了一个710uH的电感”
这是什么用意？想让逆变器工作于谐振状态？

“我想再打样一个寄生电感小的变压器试试不知会怎样。”
你先测量出现在所用变压器一次电感量再说。

qwqwqw2088

jkm99 发表于 2014-9-29 11:02
由单片机输出，应该没有关系啊：实际Driver1和Driver2驱动MOS是两个MOS管轮流导通，中间是有毫秒级别的死 ...

你的理解有误，死区时间的长短，对逆变器工频有影响,死区时间长短对开关管没有影响，但对输出可能会有影响，死区长了就相当于占空比变小了，
mos管 >=0.5us
但目前一高一低不相平的波形还真不敢断定是硬件还是软件的原因

jkm99

maychang 发表于 2014-9-29 11:20
这个驱动电路不对吧？
Driver1和Driver2两条线，没有上拉，只有下拉。没有上拉，Q1或Q2如何导通？

哦，不好意思啊！你说的，最上面那个图是我简化了的Driver1和Driver2是直接接变压器的，大致如下图，
向下倾斜是不是电路通频带太小，将流过变压器初级的波形按傅里叶变换分解为基波和各次谐波，电路对某部分频率正弦波滤掉了？

jkm99

qwqwqw2088 发表于 2014-9-29 11:33
你的理解有误，死区时间的长短，对逆变器工频有影响,死区时间长短对开关管没有影响，但对输出可能会有影 ...

我说的死区就是轮流导通的时间最大时的时间间隔。电路还要根据负载的大小决定输出电平的宽度时间的。大致是正比例的关系。变压器来了我试试换个寄生电感小的变压器试试

maychang

jkm99 发表于 2014-9-29 11:52
哦，不好意思啊！你说的，最上面那个图是我简化了的Driver1和Driver2是直接接变压器的，大致如下图，
向 ...

方波顶部向下倾斜，最可能的原因还是变压器一次电感量不够大。
变压器工作时需要功率管提供励磁电流(亦称激磁电流)，以使铁芯磁化。该电流完全遵循E=L*di/dt。现在绕组中反电动势E是一定值(由电源电压决定)，L小必定di/dt较大，即方波顶部持续这段时间内励磁电流增加较多。那么这个励磁电流会在绕组电阻上产生压降，使功率管上电压降低。
这种降低不超过一定数值时是允许的，因为要做到一点也看不出降低，需要增加绕组匝数或增加铁芯截面积，增加一次绕组铜线截面积，从而增加成本。通常对较小功率开关电源降低在10％以内是允许的，这要根据对效率、成本等等要求而定。

驱动电路仍有一些问题，方波上升沿下降沿不够陡。不过你的工作频率是50Hz，关系不大。

qwqwqw2088

为什么问题都问半天了，才把电路图搬出来，开始让大家猜呀琢磨啊，想着楼主的电路都不是首帖的图那么简单，，还那么自己费劲地画个简略图贴到首楼，，，

jkm99

maychang 发表于 2014-9-29 11:27
“我在变压器初级两侧各串联了一个710uH的电感”
这是什么用意？想让逆变器工作于谐振状态？

我想看是不是变压器的寄生电感的大小影响输出方波向下倾斜和两管关断时输出电压不为0。

jkm99

当MOS管Q1，Q2都关断时，由于变压器次级绕组仍然能量释放能量时产生变化的电流，电流会越来越小，变化的电流产生变化的磁场，使得初级绕组受到次级绕组的影响而造成当MOS管全关断时漏极输出电压会偏离电池电压。我想是这样的吧。但是在输出电压最不变的情况下怎么样减小次级绕组对初级绕组的影响呢？

jkm99

qwqwqw2088 发表于 2014-9-29 15:21
为什么问题都问半天了，才把电路图搬出来，开始让大家猜呀琢磨啊，想着楼主的电路都不是首帖的图那么简单， ...

原版电路图走线很乱啊所以我画了一个让大家看得清晰点

maychang

jkm99 发表于 2014-9-29 15:53
当MOS管Q1，Q2都关断时，由于变压器次级绕组仍然能量释放能量时产生变化的电流，电流会越来越小，变化的电 ...

你在用示波器观察功率管波形时，变压器二次(逆变器输出)接了什么负载？

估计你还没有把此电路如何工作搞清楚。

jkm99

maychang 发表于 2014-9-29 17:27
你在用示波器观察功率管波形时，变压器二次(逆变器输出)接了什么负载？

估计你还没有把此电路如何工作 ...

是啊，开关电源新手。。。只是把开关电源的各种拓扑结构看过一遍。还得努力加油
接了个大电阻10K，之前驱动信号两个管子开通时间有接近0.5ms的偏差，输出波形成那样。然后我重新修正了软件，通过软件控制MOS管开通时间相等（也用示波器测量）。反而使得波形顶部下落的很快幅度很大（跟电容放电曲线那样了）。测试条件：MOS管导通时间4.16ms