茉莉网
当前位置:首页»其它

开关电源输出波形 解释开关电源各种波形的由来!

2017年09月18日 来源:开关电源输出波形 大字体小字体

  这个电路图是由PI的软件生成的做成实际电路后发现输出干扰尖有500MV,在DS之间加220P后尖峰基本没有了,但是问题来啦!加这个电容后电源的损耗增加,mos管D端对地的波形不再是连续的啦,个别发出的产品220P电容有烧掉的情况,还有就是24V输出二极管uf5404有击穿情况(没有加RC缓冲,加rc缓冲估计问题可以改善),以下波形是没有加220p的情况下测试的波形

  1.单管反激电路基本结构

  ●次级整流管电流波形,CCM模式是梯形波,DCM模式是三角波。

  f1比f2大很多(从波形上可以看出),这是由于漏感一般相对较小;同时由于f1所在回路阻抗比较小,谐振电流较大,所以能够很快消耗在等效电阻上,这也就是为什么f1所在回路很快就谐振结束的原因!(具体谐振时间可以通过等效模型求解二次微分方程估算)

  ●MOS的Vds波形,CCM模式,在下一个周期开通前,Vds一直维持在VinVf的平台上。而DCM模式,在下一个周期开通前,Vds会从VinVf这个平台降下来发生阻尼振荡。(Vf次级反射到原边电压)。因此我们就可以很容易从波形上看出来反激电源是工作在CCM还是DCM状态

半桥开关管的输出波形问题

  (2)两种模式在波形上的区别

  开关电源波形原理:开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种,在实际的应用中,调宽式使用得较多,在目前开发和使用的开关电源集成电路中,绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后,变成含有一定脉动成份的直流电压,该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波,最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。控制电路为一脉冲宽度调制器,它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化,制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例,以达到稳定输出电压的目的。

  2.两种模式DCM和CCM

  (2)CCM(Vds,Ip)

  CCM和DCM的判断,不是按照初级电流是否连续来判断的。而是根据初、次级的电流合成来判断的。只要初、次级电流不同是为零,就是CCM模式。而如果存在初、次级电流同时为零的状态,就是DCM模式。介于二者之间的就是BCM模式。

  (1)CCM和DCM模式判断依据

解释开关电源各种波形的由来! 今日头条www

  3.MOSFET在开通和关断瞬间寄生参数对波形的影响

  CCM(ch3为变压器副边Vs波形)

  当次级电感电流降到了零。这意味着磁芯中的能量已经完全释放了。那么因为二管电流降到了零,二极管也就自动截止了,次级相当于开路状态,输出电压不再反射回初级了。由于此时MOS的Vds电压高于输入电压,所以在电压差的作用下,MOS的结电容和初级电感发生谐振。谐振电流给MOS的结电容放电。Vds电压开始下降,经过1/4之一个谐振周期后又开始上升。由于RCD箝位电路以及其它寄生电阻的存在,这个振荡是个阻尼振荡,幅度越来越小。

  ●变压器初级电流,CCM模式是梯形波,而DCM模式是三角波。

  测试点的选择非常重要,测试点选择合理,既可以保证调试安全,又可以反映出开关电源的工作状态,能够简化调试过程。

                           TP1和TP2这两个测试点很关键,基本能够反映出开关电源的工作状态和有无故障。在调试过程中,要特别注意这两个测试点的波形。在逐渐升高输入交流电压时,如果发现峰值电压或者峰值电流超过设计范围,应该立即关闭电源,查找原因,以防功率开关管的损坏。有时,为了观测高频变压器初级一次绕组的电流波形,还可以在一次绕组串联取样电阻。一次回路电流的取样电路如图7-3-4所示,这时的测量状态就是之前文章谈到的“浮动”测量。理论上讲,取样电阻串联在初级一次绕组上端或者下端都可以;实际上,如果串联在一次绕组下端,见图中Rs1位置,测量时会在示波器接地线上产生浮动的高压脉冲。这样做既不安全,也会产生较大的测量干扰和误差,还可能影响开关电源的正常工作。正确的方法是将取样电阻串联在一次绕组上端,见图Rs位置,并且要在TP1端连接示波器探头的信号线,在TP2端连接探头的接地夹子。这样,虽然一次回路电路波形是反极性的,但测量时的干扰和误差是最小的,对开关电源的正常工作没有影响。可以通过示波器的反极性(INV)功能按钮,观看到正极性的一次电流波形。特别说明:观测高频变压器初级电流波形时,示波器探头的接地夹子将与直流高压的正端连接。示波器其他通道的探头及接地夹必须与相关电路断开,否则会发生短路或者损坏电路的元器件。也就是说,观测初级一次回路电流波形时,只能使用一个通道,其他通道必须完全断开。当使用内置隔离通道技术的示波器时,不存在这个问题。

  (3)其他一些波形分析(次级输出电压Vs,Is,Vds)

  在MOS关断的时候,Vds的波形显示,MOS上的电压远超过VinVf!这是因为,变压器的初级有漏感。漏感的能量是不会通过磁芯耦合到次级的。那么MOS关断过程中,漏感电流也是不能突变的。漏感的电流变化也会产生感应电动势,这个感应电动势因为无法被次级耦合而箝位,电压会冲的很高。那么为了避免MOS被电压击穿而损坏,所以我们在初级侧加了一个RCD吸收缓冲电路,把漏感能量先储存在电容里,然后通过R消耗掉.

  还有别的种类的纹波电压波形?

开关电源纹波测试 用示波器直流耦合和交流耦

高频开关电源的输入功率因数 电子设计应用

相关内容

编辑精选

Copyright © 2015 茉莉网 http://www.szmlwh.cn. All rights reserved.