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再来一个隔离DCDC,效率最高88.7%,反馈回路震荡了

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出500入0汤圆

发表于 2014-7-22 16:45:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
上次做了一个Royer的隔离电源,在大伙的帮助下效率最高到了80%,非常感谢!

http://www.amobbs.com/thread-5587219-1-1.html

这次做了一个推挽的隔离DCDC电源,输入电压18-30V,输出电压24V,最大输出电流1A,控制芯片是LM5030,工作在200KHz(Rt=27K)

测试出的效率如下:



一看波形傻眼了:

500mA电流



放大后



黄色是输出绕组的一极;蓝色是光耦3脚,也就是Vfb;紫色是MOS驱动端,青色是输出电压(交流耦合)

可以看出输出电压震荡了,芯片的输出驱动占空比也不稳定

求救各位怎么解决这个问题

变压器参数如下:磁芯EFD25,初级2*0.3mm漆包线绕2*7T,次级2*0.3mm漆包线绕2*10T,先绕次级,然后初级

附上原理图:



实物如下:




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阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

一只鸟敢站在脆弱的枝条上歇脚,它依仗的不是枝条不会断,而是自己有翅膀,会飞。

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-7-22 16:53:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 JamesErik 于 2014-7-22 16:55 编辑

补充一下,原理图中红圈内的原件未焊接或者已被更换

mos选型余量不足,今天一天调试烧了7-8个

C7更换为3.3uF,C13更换为22nF,芯片电源正常

出0入0汤圆

发表于 2014-7-22 17:00:38 | 显示全部楼层
mos前面加个推挽啥的试试

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-7-22 18:38:38 | 显示全部楼层
tianmingnm 发表于 2014-7-22 17:00
mos前面加个推挽啥的试试

个人觉得不是这个原因,附上几片参考资料:





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出0入0汤圆

发表于 2014-7-22 20:38:08 | 显示全部楼层
2\3脚之间接个电容

出0入399汤圆

发表于 2014-7-22 20:51:39 | 显示全部楼层
把最终的原理图传上来看看吧,反馈那块那么多圈圈谁知道那个焊接那个没焊。电流模式一般不容易振荡,看波形像是干扰。
貌似芯片自带的运放没有用到,2.3接电容不管用,1,先可以增大C9至100nf看看。2,初次地接个电容看看。

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-7-22 21:00:48 | 显示全部楼层
lcw_swust 发表于 2014-7-22 20:38
2\3脚之间接个电容

有没有计算方法?

谢谢校友!

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-7-22 21:13:04 | 显示全部楼层
R88 发表于 2014-7-22 20:51
把最终的原理图传上来看看吧,反馈那块那么多圈圈谁知道那个焊接那个没焊。电流模式一般不容易振荡,看波形 ...

最终是这个样子的:



电流取样没有用到,波形中的高频毛刺应该是探头被干扰了,探头地线夹得比较远

你是说这个运放?



“1,先可以增大C9至100nf看看。”R12是否需要调整?

“2,初次地接个电容看看”,100nF?

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出0入399汤圆

发表于 2014-7-22 21:39:23 | 显示全部楼层
JamesErik 发表于 2014-7-22 21:13
最终是这个样子的:

看不到你上次的最终电路图啊,是不是我的网速卡。那个需要电流反馈的,不接是有问题的,那个需要电流反馈,要不就不是电流控制模式了。
看你楼主位的图Vfb接地了,那么内部的运放就没有用了。
R可以先不变,如果不行再减小到10K看看,初级地的电容10nF的Y电容,手上没有可用普通电容先试试。

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-7-22 21:47:02 | 显示全部楼层
R88 发表于 2014-7-22 21:39
看不到你上次的最终电路图啊,是不是我的网速卡。那个需要电流反馈的,不接是有问题的,那个需要电流反馈 ...

刚刚看到芯片的资料是电流模式,我明天接上试试

我怀疑我的反馈有点问题,从波形可以看到输出电压下降了一定的幅度反馈部分才开始变化

Vfb没有接地,接地的电阻没有焊接

最终的图:

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出0入399汤圆

发表于 2014-7-22 21:57:58 | 显示全部楼层
看到图了,不说其他的,你不接电流反馈就是最大的错误了,这是峰值电流控制模式啊。电流环需要采集电流和Vcomp电压比较的。要不是你芯片内部有谐波补偿估计输出电压都得不到。。补偿那块问题也比较多,431完全当比较器用了,初级的补偿网络加的位置也不对,那是跨导运放的补偿方式,普通运放的补偿是加在Vfb和Vcomp端的。简单点在431那块做typeII补偿,光耦这边Vfb接地,光耦的集电极直接接Vcomp就可以。

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-7-22 22:20:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 JamesErik 于 2014-7-22 22:21 编辑
R88 发表于 2014-7-22 21:57
看到图了,不说其他的,你不接电流反馈就是最大的错误了,这是峰值电流控制模式啊。电流环需要采集电流和Vc ...


我看芯片的框图,理解成电流采样时为了限流

我明天把这个接上,估计烧mos的问题也能解决了

你的意思是需要按照这种方式补偿?



另外你说的“简单点在431那块做typeII补偿,光耦这边Vfb接地,光耦的集电极直接接Vcomp就可以。”

是不是这篇文章说的内容?

非常感谢!

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出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-7-22 22:22:59 | 显示全部楼层
R88 发表于 2014-7-22 21:57
看到图了,不说其他的,你不接电流反馈就是最大的错误了,这是峰值电流控制模式啊。电流环需要采集电流和Vc ...

另外我现在用的是EFD25的磁芯,你认为能不能用EFD20磁芯做到输出30W?我自己试验下来只做到20W效率就开始大幅下降

谢谢!

出0入399汤圆

发表于 2014-7-22 22:38:44 | 显示全部楼层
JamesErik 发表于 2014-7-22 22:20
我看芯片的框图,理解成电流采样时为了限流

我明天把这个接上,估计烧mos的问题也能解决了

限流必须加啊,不让你带满载启动试试,看看会有什么现象。。你传的文档就有我说的这种情况。里面的图一就是,431这边的typeII补偿由C1C2R3R1构成,R6就相当于你芯片内部的那个5K了,Vref是5K的上拉电压。这篇文档后面还讲到了快速通道的影响,建议你先别看了,那块不好看懂。ON的basso大师写的几篇关于431的文档你可以看看,里面有讲到光耦极点的影响和431快速通道的影响。至于功率部分传函你可以看张兴住博士文章。

出0入399汤圆

发表于 2014-7-22 22:43:23 | 显示全部楼层
JamesErik 发表于 2014-7-22 22:22
另外我现在用的是EFD25的磁芯,你认为能不能用EFD20磁芯做到输出30W?我自己试验下来只做到20W效率就开始 ...

这个是跟频率有关的,我用一个计算软件看了一下,是可以的,效率下降并不能说明磁心饱和啊,你要看的是电流波形。

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出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-7-22 22:47:37 | 显示全部楼层
R88 发表于 2014-7-22 22:38
限流必须加啊,不让你带满载启动试试,看看会有什么现象。。你传的文档就有我说的这种情况。里面的图一就 ...

负载大了就烧mos

我明天好好看看这几篇文章,非常感谢!

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-7-22 22:48:49 | 显示全部楼层
R88 发表于 2014-7-22 22:43
这个是跟频率有关的,我用一个计算软件看了一下,是可以的,效率下降并不能说明磁心饱和啊,你要看的是电 ...

方便把软件传上来吗?谢谢!

效率下降后耗散功率非常大,mos就烧了

出0入399汤圆

发表于 2014-7-22 22:54:56 | 显示全部楼层
JamesErik 发表于 2014-7-22 22:48
方便把软件传上来吗?谢谢!

效率下降后耗散功率非常大,mos就烧了

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出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-7-22 23:04:13 | 显示全部楼层

谢谢!




出0入0汤圆

发表于 2014-7-23 08:45:14 | 显示全部楼层
JamesErik 发表于 2014-7-22 21:00
有没有计算方法?

谢谢校友!

原来是校友啊,幸会,幸会
我不知道有没有计算方法,这个需要尝试,比如470pF\1nF\10nF等.

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-7-23 16:07:59 | 显示全部楼层
本帖最后由 JamesErik 于 2014-7-23 16:10 编辑


问题解决了

改动如下:

Vfb直接接地,反馈直接接入Vcomp,电流采样加上,TL431附近R12改为13K,C9改为4700pF

更改后效率如下:



谢谢!

现在的耗散功率主要集中在mos、磁芯、输出电感上,大功率输出长时间工作70度左右,正常吗?

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出0入399汤圆

发表于 2014-7-23 16:36:18 | 显示全部楼层
JamesErik 发表于 2014-7-23 16:07
问题解决了

改动如下:

正常吧,我没做过推挽,不晓得这个功率等级的效率,你看看各处的波形都对,那就没问题了。

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-7-23 18:34:12 | 显示全部楼层
R88 发表于 2014-7-23 16:36
正常吧,我没做过推挽,不晓得这个功率等级的效率,你看看各处的波形都对,那就没问题了。 ...

好的,谢谢!

出0入0汤圆

发表于 2014-7-23 21:02:43 | 显示全部楼层
mark,楼主做得不错哦,这成本不低吧:)

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-7-23 21:17:24 | 显示全部楼层
Smart1984 发表于 2014-7-23 21:02
mark,楼主做得不错哦,这成本不低吧:)


磁芯2.6
mos1.2
lm5030:6
两个电容式固态电容,算10块好了
光耦0.3
肖特基二极管算上5块
其他电阻电容5块
PCB5块

一个成本35左右,批量的话能下降不少

比模块便宜多了

出0入0汤圆

发表于 2014-10-9 16:40:46 | 显示全部楼层
楼主弱弱的问下,D2和D5是什么作用?

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-10-9 16:49:51 | 显示全部楼层
wangjiawu187 发表于 2014-10-9 16:40
楼主弱弱的问下,D2和D5是什么作用?

整流




出0入0汤圆

发表于 2014-10-9 16:51:39 | 显示全部楼层

哦哦,     

出0入0汤圆

发表于 2014-10-9 16:53:16 | 显示全部楼层
楼主你学得好快啊

出0入0汤圆

发表于 2014-10-10 06:31:31 来自手机 | 显示全部楼层
输出不稳压可以做成谐振的,效率就上去了

出90入4汤圆

发表于 2014-10-10 08:08:59 | 显示全部楼层
最终版的图,能上来看看,学习下,也想搞个,就是磁芯片是个大问题

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-10-10 09:22:43 | 显示全部楼层
Arrowzhang 发表于 2014-10-9 16:53
楼主你学得好快啊

大伙都帮忙,进度就快了

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-10-10 09:24:20 | 显示全部楼层
xiaoqinbo666 发表于 2014-10-10 06:31
输出不稳压可以做成谐振的,效率就上去了

输出需要稳压,目前开环效率和闭环相差不大

谐振没有做测试

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-10-10 09:56:58 | 显示全部楼层
john78 发表于 2014-10-10 08:08
最终版的图,能上来看看,学习下,也想搞个,就是磁芯片是个大问题

口述一下最终版本的改变

不使用内部的运放,直接从comp进行反馈

供电电压提高到12V

Tl431增加外部补偿

受限于输出尖峰,次级使用一个绕组,全桥整流输出(原为全波整流)

调整检流电阻,过流保护1.2A,效率下降1-2%

PCB4层板,50x20mm

满载全范围电压输入效率90%+

出0入0汤圆

发表于 2019-5-5 10:33:01 | 显示全部楼层
MARK!

出0入0汤圆

发表于 2019-5-6 11:52:29 | 显示全部楼层
JamesErik 发表于 2014-10-10 09:56
口述一下最终版本的改变

不使用内部的运放,直接从comp进行反馈

楼主,能共享一下最终的原理图吗?谢谢

出0入0汤圆

发表于 2019-5-9 08:57:11 | 显示全部楼层
年前我用SG3525也做了一款推挽电源   轻载就震荡   也是搞了很久  准备有时间把楼主这个方案也试一试  谢谢你

出0入0汤圆

发表于 2019-9-22 01:10:01 | 显示全部楼层
MARK!不错的资料!

出0入0汤圆

发表于 2020-9-18 11:46:48 | 显示全部楼层
JamesErik   你好   请问  你的裸板PCB  还有吗  能否给几片我   我最近想学一学     谢谢

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2020-9-18 12:23:07 | 显示全部楼层
cjhk 发表于 2020-9-18 11:46
JamesErik   你好   请问  你的裸板PCB  还有吗  能否给几片我   我最近想学一学     谢谢 ...

裸板没有了

出0入0汤圆

发表于 2020-9-18 17:40:14 | 显示全部楼层
再请教一个问题
COMP端  直接连接光耦的集电极   需要按照附加其他的元器件吗   
我按照你口述的最终版本   在你的电路图的基础上重新绘制了连线   是这样吗  
C:\Users\Administrator\Desktop\11111.png

出0入0汤圆

发表于 2020-9-18 17:40:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 cjhk 于 2020-9-18 17:41 编辑

电气连接示意图

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出0入0汤圆

发表于 2020-9-18 20:28:54 | 显示全部楼层
分析了LM5030的技术手册   给出的电路上  上述红圈中的器件也连接了   我暂时先画上去   到时可以不焊接

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2020-9-18 23:14:20 | 显示全部楼层
cjhk 发表于 2020-9-18 20:28
分析了LM5030的技术手册   给出的电路上  上述红圈中的器件也连接了   我暂时先画上去   到时可以不焊接 ...



时间有点久了,细节记不清楚,你参考一下上图,运放没有焊接

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出0入0汤圆

发表于 2020-9-19 09:39:34 | 显示全部楼层
好的   谢谢JamesErik   后续有问题   再请教你

出0入0汤圆

发表于 2020-10-13 21:53:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 cjhk 于 2020-10-13 22:04 编辑

JamesErik  你好  
电源我做好了  
电路图如下:


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出0入0汤圆

发表于 2020-10-13 21:58:09 | 显示全部楼层
问题来了:输入24V   输出12V   输出端接电子负载    空载输出12.2V左右的电压
接电子负载,从0.1A开始递增   每增加0.1A  输出电压会跌落0.2V左右  这是什么原因

出0入0汤圆

发表于 2020-10-13 21:59:19 | 显示全部楼层
希望有遇到同样问题的朋友能够指导指导   谢谢

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2020-10-14 09:15:21 | 显示全部楼层
cjhk 发表于 2020-10-13 21:58
问题来了:输入24V   输出12V   输出端接电子负载    空载输出12.2V左右的电压
接电子负载,从0.1A开始递 ...

变压器匝比多少?

看一下带载mos驱动波形

出0入0汤圆

发表于 2020-10-14 09:20:09 | 显示全部楼层
变压器NP:NS=13:13     MOS管的驱动波形是正常的

出0入0汤圆

发表于 2020-10-14 09:21:00 | 显示全部楼层
这个问题就比较纠结了   环路直接就是参考的你的以及技术手册的  

出0入0汤圆

发表于 2020-10-14 09:23:59 | 显示全部楼层
驱动波形随着负载的增加而变宽   波形很稳定  没有震荡  

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2020-10-14 13:22:49 | 显示全部楼层
cjhk 发表于 2020-10-14 09:23
驱动波形随着负载的增加而变宽   波形很稳定  没有震荡

你的输出电压比较低,R13需要重新算,另外看一下CS引脚的波形

出0入0汤圆

发表于 2020-10-14 16:23:59 | 显示全部楼层
R13是连接光耦的R13吗   另外CS是说限流取样波形吗

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出0入0汤圆

发表于 2020-10-14 16:25:08 | 显示全部楼层
R13的阻值  我尝试着调小了   问题依旧    CS波形   我过会测试看看   

出0入0汤圆

发表于 2020-10-14 20:47:36 | 显示全部楼层
CS波形测试了,没什么问题,有点头疼。这个问题感觉莫名其妙的?

出500入0汤圆

 楼主| 发表于 2020-10-14 23:05:47 | 显示全部楼层
cjhk 发表于 2020-10-14 20:47
CS波形测试了,没什么问题,有点头疼。这个问题感觉莫名其妙的?

测试环境拍个照片看看

出0入0汤圆

发表于 2020-10-15 09:54:03 | 显示全部楼层
昨晚调试  一不小心  板子烧坏了。等过两天,再焊接一块,测试一下CS端波形给你看看    昨晚测试的CS端波形   毛刺比较多   整体是锯齿波    您的CS端电压波形干净吗
JamesErik  请问您  我的原理图部分   和你之前的对比,有无差别
我是参考您的电路图以及TI的技术手册的原理图绘制   个人觉得电气连接方面应该没有什么问题  
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