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我的眼里只有PCB

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一粒金砂（中级）
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发表于2018-7-3 18:14 只看该作者
 

一个驱动电路的基本问题 [复制链接]

 
求助各位： 我在做一个非隔离式的三端口变换器，里面总共有三个不公地的开关管，但是驱动电路让我犯了难，里面需要三个独立的15V电源，但是目前实验室只有一个DSP提供的15V电压，请问有什么方法或者是用什么芯片将这一个15V电压转化为三个相互隔离的15V电压呢？
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maychang
而我个人认为：Vin通过单级Buck给负载供电，效率应该是更高的，坏处也明显，那就是需要更多的开关器件。 没错。单级Buck通常效率比两级Buck要高一些。   详情 回复 发表于 2018-7-4 15:53
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maychang

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发表于2018-7-3 18:47 只看该作者
 
初步建议(注意是初步)买三个220V A.C.转15V D.C.的变换器。
最好把你的“三端口变换器”电原理图(至少是框图，三个开关管必须标注清楚)贴出来。三端口变换器是比较复杂的开关电源，不是照图焊接完毕就能够工作的，需要考虑到的事情很多。
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一粒金砂（中级）
板凳
 楼主| 发表于2018-7-3 19:00 只看该作者
 
本帖最后由 我的眼里只有PCB 于 2018-7-3 20:06 编辑

emmmm


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一粒金砂（中级）
4楼
 楼主| 发表于2018-7-3 20:05 只看该作者
 
maychang 发表于 2018-7-3 18:47
初步建议(注意是初步)买三个220V A.C.转15V D.C.的变换器。
最好把你的“三端口变换器”电原理图(至少是框 ...


谢谢您的建议。我要制作的三端口变换器就是上面这个拓扑，由三个Buck电路构成。

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maychang
此外，还有一种隔离驱动方式，即采用IR2101这类隔离驱动芯片来驱动图中S1和S2，这两个管子就不必使用独立的隔离直流电源了(需要一个12V～15V直流电源，该直流电源负输出端接图中D1正极，也就是Vin负端)。至于S3的驱  详情 回复 发表于 2018-7-3 20:42
maychang
如果允许采用驱动变压器而且各管占空比均变化不太大，可以考虑采用变压器驱动。变压器驱动缺点是不能通过直流成份，故占空比太大或者太小时无法使用，但在占空比接近0.5且变化不大时(例如0.4～0.6)是可以很好工作的  详情 回复 发表于 2018-7-3 20:35
maychang
这三个MOS管彼此之间不仅存在直流电压，而且存在相当大而且频率相当高的交流电压。所以无论是采用三个独立的220V A.C.转15V D.C.的变换器，还是其它变换电路(例如单端反激变换器，变压器具有三个独立的绕组且独立整  详情 回复 发表于 2018-7-3 20:32
 
 
 
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maychang

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5楼
发表于2018-7-3 20:32 只看该作者
 
我的眼里只有PCB 发表于 2018-7-3 20:05
谢谢您的建议。我要制作的三端口变换器就是上面这个拓扑，由三个Buck电路构成。

这三个MOS管彼此之间不仅存在直流电压，而且存在相当大而且频率相当高的交流电压。所以无论是采用三个独立的220V A.C.转15V D.C.的变换器，还是其它变换电路(例如单端反激变换器，变压器具有三个独立的绕组且独立整流滤波)，三个直流输出端均应该串联电感(类似小功率开关电源交流市电输入端的共模电感)并且并联电容。
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maychang

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6楼
发表于2018-7-3 20:35 只看该作者
 
我的眼里只有PCB 发表于 2018-7-3 20:05
谢谢您的建议。我要制作的三端口变换器就是上面这个拓扑，由三个Buck电路构成。

如果允许采用驱动变压器而且各管占空比均变化不太大，可以考虑采用变压器驱动。变压器驱动缺点是不能通过直流成份，故占空比太大或者太小时无法使用，但在占空比接近0.5且变化不大时(例如0.4～0.6)是可以很好工作的。
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maychang

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7楼
发表于2018-7-3 20:42 只看该作者
 
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8楼
 楼主| 发表于2018-7-3 21:41 只看该作者
 
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maychang
这个隔离电源问题，与PCB无关，仅与电路拓扑有关。  详情 回复 发表于 2018-7-3 21:56
 
 
 
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maychang

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9楼
发表于2018-7-3 21:56 只看该作者
 
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嗯，知道了。我把我的设计数据挂出来，还请您帮我指点一下驱动设计的问题，谢谢。 [attachimg]362241[/attachimg] 第一幅图是加上各种输入输出电容的三端口拓扑 [attachimg]362242[/attachimg] 第二幅图是为看的  详情 回复 发表于 2018-7-4 11:00
 
 
 
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qwqwqw2088

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10楼
发表于2018-7-3 22:06 只看该作者
 
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不好意思啊。我还只是个菜鸟，想表达那个意思，说得不太专业。  详情 回复 发表于 2018-7-4 11:02
 
 
 
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11楼
 楼主| 发表于2018-7-4 11:00 只看该作者
 
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maychang
其实，S3不是必要的。S1D1L1组成的第一个Buck为蓄电池充电的同时就可以供电给S2D3L2组成的第二个Buck，由第二个Buck电路为Vo输出。不必在蓄电池充满后关掉第二个Buck而改由第一个Buck输出到Vo。 这样电路可以简单一  详情 回复 发表于 2018-7-4 11:48
maychang
当然，也可以考虑利用Vin供电给一个小功率反激变换器，该小功率反激变换器的变压器使用三个次级绕组，分别为S1S2S3供电。  详情 回复 发表于 2018-7-4 11:44
maychang
如果我上述推论正确，那么建议驱动S1和S2使用隔离光耦例如IR2101之类，而驱动S3使用小功率高频变压器，该变压器次级具有整流滤波电路。该变压器初级被施加高频交流电压时次级整流滤波输出使S3导通，初级没有高频交流  详情 回复 发表于 2018-7-4 11:42
maychang
4楼图中，第一个Buck经D2供电给蓄电池，同时经S3供电给Vo。Buck电路只能降压，故蓄电池Vb电压一定小于Vin。第二个Buck也是降压，故Vo一定小于蓄电池电压Vb。 从11楼你给出的数值看，Vo仅20V，小于蓄电池最低电压25V  详情 回复 发表于 2018-7-4 11:38
maychang
11楼电原理图还不如4楼看得清楚。 按照4楼图，S1D1L1组成一个Buck电路，其输出分成两路，一路通过D2为蓄电池充电，一路通过S3输出。蓄电池Vb供电给S2D3L2组成的Buck电路，其输出供电给Vo。 但是，S3并未构成Buck  详情 回复 发表于 2018-7-4 11:29
 
 
 
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 楼主| 发表于2018-7-4 11:02 只看该作者
 
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发表于2018-7-4 11:29 只看该作者
 
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发表于2018-7-4 11:38 只看该作者
 
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发表于2018-7-4 11:42 只看该作者
 
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maychang

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发表于2018-7-4 11:44 只看该作者
 
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发表于2018-7-4 11:48 只看该作者
 
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首先我觉得确实存在三个Buck电路，不过有两个被您算成了一个。 第一个，Vin通过S1，D1，L1和D2构成Buck给蓄电池供电； 第二个，Vin通过S1，D1，L1和S3构成Buck给负载侧供电； 第三个，Vb通过S2，D3和L2构成Buck给  详情 回复 发表于 2018-7-4 15:37
 
 
 
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 楼主| 发表于2018-7-4 15:37 只看该作者
 
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maychang
而我个人认为：Vin通过单级Buck给负载供电，效率应该是更高的，坏处也明显，那就是需要更多的开关器件。 没错。单级Buck通常效率比两级Buck要高一些。  详情 回复 发表于 2018-7-4 15:53
maychang
第一个和第二个有什么区别？ 唯一区别就是S3在第一个Buck里面关断，第二个Buck里面导通（如同一条导线）。  详情 回复 发表于 2018-7-4 15:50
 
 
 
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maychang

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发表于2018-7-4 15:50 只看该作者
 
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