单片机控制的变压器波形疑问

2019-11-11 13:08

本帖最后由 zoyee.l 于 2019-11-11 13:12 编辑

有一块供应商的板子应该是普通的反激电路，PWM由MSP430单片机输出，频率和占空比不变，电源输入5V，输出功率很小，最大2W多一点，输出的电压根据PWM打开的时间决定，最大可以到达500V左右，输出有分压电阻分压经ADC采样到单片机。下图1是电路，下图2是Vgs波形与变压器初级Ip的波形，这块有个疑问，为什么他的变压器初级波形从第三个周期开始就不变了呢？这种由单片机控制的电源有人做过吗？另外，我在网上找到了一篇小功率高压电源的实用新型专利**，电路结构也跟这个一样。很好奇这个变压器初级电流怎么做到不上升。
反激电路.jpg

一种小功率高压发生装置.pdf (1.06 MB)

2019-11-11 13:37

本帖最后由 zyj9490 于 2019-11-11 14:52 编辑

前三是暂态，应是泄能电路和负载电容还没充好电还没有平稳，

2019-11-11 14:39

zyj9490 发表于 2019-11-11 13:37
前三是暂态，应是泄能电路还没有平稳，

这些波形对应目前这个电路目前是处于空载状态，没有加负载

2019-11-11 14:41

本帖最后由 zyj9490 于 2019-11-11 14:42 编辑

zoyee.l 发表于 2019-11-11 14:39
这些波形对应目前这个电路目前是处于空载状态，没有加负载

只不过轻载而已，反馈电阻也是负载啊。刚开始对负载电容充电而已，比较重。

2019-11-11 14:46

zyj9490 发表于 2019-11-11 14:41
只不过轻载而已，反馈电阻也是负载啊。刚开始对负载电容充电而已，比较重。 ...

那为什么第三个周期开始变压器初级电流不上升了呢？不符合U=L*di/dt的理论基础啊，应该是不断往上再上升。

2019-11-11 15:02

电流怎么量，0欧电阻。

2019-11-11 15:14

zyj9490 发表于 2019-11-11 15:02
电流怎么量，0欧电阻。

将0欧姆电阻断开，焊接一根大粗线，然后使用电流钳量的

2019-11-11 15:20

这个问题，前段时间讨论过。
很明显，初级供应电源具有限流作用，否则这样的连续占空比一样的次级还是开路的系统，早挂了。谁都吼不住。
看看启动波形，没有任何理由，电流增加到某个值突然就恒流---恒流了，这可不是反激的特性，只能是电源供应方面的特征。

2019-11-11 15:29

tianxj01 发表于 2019-11-11 15:20
这个问题，前段时间讨论过。
很明显，初级供应电源具有限流作用，否则这样的连续占空比一样的次级还是开路 ...

电源我是拿数字稳压电源供的，电流设置3A多，不是5V电源的问题。这个已经确认是没有任何限流的电路和器件，要不然我也不会问...

2019-11-11 15:53

zoyee.l 发表于 2019-11-11 15:29
电源我是拿数字稳压电源供的，电流设置3A多，不是5V电源的问题。这个已经确认是没有任何限流的电路和器件 ...

没有外在因素，就不会有这样的波形，你抓个Vds波形和Ids波形来对照一下就可以了。
电感电流的增加，在反激系统，这是有物理原理决定的，你不可能突破。

2019-11-11 15:54

tianxj01 发表于 2019-11-11 15:20
这个问题，前段时间讨论过。
很明显，初级供应电源具有限流作用，否则这样的连续占空比一样的次级还是开路 ...

或者换句话说吧，忽略这个电流不往上走的问题，如果用这种单片机输出固定频率固定占空比的形式，这个输出电压是不是一直往上升？

2019-11-11 15:58

zoyee.l 发表于 2019-11-11 15:54
或者换句话说吧，忽略这个电流不往上走的问题，如果用这种单片机输出固定频率固定占空比的形式，这个输出 ...

如果恒压供应，如果输出固定占空比+固定频率，那么不管你变压器初级电感做的多大，理论上电流必然按照第一个波形的斜率，持续的上升，如果负载是开路的，输入反射电压、输出电压就会一直升，直到哪一个器件吃不消，先完蛋。

2019-11-11 16:02

zoyee.l 发表于 2019-11-11 15:54
或者换句话说吧，忽略这个电流不往上走的问题，如果用这种单片机输出固定频率固定占空比的形式，这个输出 ...

当然，这里没讨论系统损耗，其实在到某个电压时刻，也许系统损耗已经足够抵消输入功率了，那么也会出现电压不再升高的现象，当然，这个时刻，你看见的电流波形可不是这个样子的，是一系列先低后高的锯齿波或者带台阶的锯齿波。而每一次的起始电流相等、结束电流相等，则系统也可以进入平衡。

2019-11-11 16:05

内阻在限流

2019-11-11 16:13

本帖最后由 tianxj01 于 2019-11-11 16:28 编辑

zoyee.l 发表于 2019-11-11 15:54
或者换句话说吧，忽略这个电流不往上走的问题，如果用这种单片机输出固定频率固定占空比的形式，这个输出 ...

就像楼上说的，如果这个变压器初级很细，当电流足够的时候，其压降就直接到了Vcc供电了，则你再怎么折腾，电流也就被限制在初级内阻限定的范围里面了。
不过，如果是电阻类限流造成的，则电流变化的特性要软的多，像下面这样：

图形1.png

而你上面表现的特性非常硬，电流变化的包络是一个折线，说明供应部分有硬特性限流，才能出现这个样子。

2019-11-11 17:00

gx_huang 发表于 2019-11-11 16:05
内阻在限流

后续台的原组电压是零，LZ测试下初级的电压应是0.

2019-11-11 17:01

zoyee.l 发表于 2019-11-11 15:54
或者换句话说吧，忽略这个电流不往上走的问题，如果用这种单片机输出固定频率固定占空比的形式，这个输出 ...

量下平台的初级的电压是否是0，是的话，电源输出被限流的。

2019-11-13 10:24

变压器工作频率问题：理想变压器跟频率无关.实际上变压器跟频率有关!

2019-11-19 08:33

方波对于变压器来说，类似于交流电，对于交流电来说，变压器，也就是一个电感，就是一个固定负载，等于电池对电阻，电流会无限上升？？？

2019-11-19 09:47

chineseboyzxy 发表于 2019-11-19 08:33
方波对于变压器来说，类似于交流电，对于交流电来说，变压器，也就是一个电感，就是一个固定负载，等于电池 ...

方波，请注意一点，这里是没有负值直流方波，怎么可能等效交流电呢？
一个理想电感，直流电阻趋向于0.
不加控制，连续通入一个直流方波，电感也好，变压器也罢，输入的直流等效量除以电感趋向于0的电阻，电流是不是无限上升？

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