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电容充电完成后，为什么电容上电压出现震荡现象

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楼主
fangzimo|  楼主 | 2014-12-31 12:51 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
电压, 电容, AC, dc, 电压值

用PWM调制方式对一个容性负载进行充放电的过程中，为什么会出现在充电完成后，容性负载上的电压值一直在小幅度震荡，VBAT是DCDC调制的高压？
其中：电路框图如下：

测试的波形如图（红色：容性负载上的电压值、蓝色：充放电电流波形）其中震荡（图中红色圈住的部分）为维持阶段，Q1、Q3均打开，Q2关闭


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沙发
maychang| | 2014-12-31 15:37 | 只看该作者
你所说的“容性负载”是否那个“压电材料”？
压电材料在电场作用下会变形，压电材料还具有弹性和质量，当然可能在变形后产生衰减振荡。

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板凳
fangzimo|  楼主 | 2014-12-31 15:48 | 只看该作者
本帖最后由 fangzimo 于 2015-1-3 14:36 编辑

容性负载就是压电材料，压电材料的变形应该和加载在其上面的电压值有关，因为电压值在改变导致材料变形，测试的时候是不是压电材料上面的电感导致的，测量电感上端的波形如下，在充电完成关断时候有较大的浪涌电压

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地板
maychang| | 2014-12-31 16:46 | 只看该作者
fangzimo 发表于 2014-12-31 15:48
容性负载就是压电材料，压电材料的变形应该和加载在其上面的电压值有关，因为电压值在改变导致材料变形，测 ...

从波形上看，电感与“压电材料”构成的谐振回路产生的衰减振荡频率较高，因“交大的浪涌电压”波形密集，而你的红圈内波形频率显然比较低。
顺便说一句：“交大”应为“较大”。

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5楼
奔牛滚滚| | 2015-1-1 20:08 | 只看该作者
其实我在电解电容串联电阻,然后方波充电,有时也会在顶部出现类似的振荡波形,原因不明.相同的pcb,有的会出现

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6楼
captzs| | 2015-1-1 20:20 | 只看该作者
压电材料器件等效电路可以看出出现衰减振荡电压原因，因为电感、电容和电阻都有。

Cy.JPG (14.81 KB )

Cy.JPG

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7楼
dianziyangshu| | 2015-1-2 12:26 | 只看该作者

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8楼
fangzimo|  楼主 | 2015-1-3 14:30 | 只看该作者
maychang 发表于 2014-12-31 16:46
从波形上看，电感与“压电材料”构成的谐振回路产生的衰减振荡频率较高，因“交大的浪涌电压”波形密集， ...

谐振的频率

114us的周期与圈起来的周期较为接近

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9楼
maychang| | 2015-1-3 15:00 | 只看该作者
fangzimo 发表于 2015-1-3 14:30
谐振的频率

114us的周期与圈起来的周期较为接近

那就是了。
“圈起来的”是“压电材料”自身的谐振频率，“交大的浪涌电压”是电感与分布电容的谐振频率。

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10楼
fangzimo|  楼主 | 2015-1-3 15:45 | 只看该作者
maychang 发表于 2015-1-3 15:00
那就是了。
“圈起来的”是“压电材料”自身的谐振频率，“交大的浪涌电压”是电感与分布电容的谐振频率 ...

检查了下是不是100uH电感的影响导致，测试的结果是加入的100uH的电感对该阶段震荡不起作用，应该是压电晶体材料自身的震荡，测试不加100uH电感时的波形如下：

如何去消除自身的震荡？

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11楼
fangzimo|  楼主 | 2015-1-3 15:47 | 只看该作者
captzs 发表于 2015-1-1 20:20
压电材料器件等效电路可以看出出现衰减振荡电压原因，因为电感、电容和电阻都有。 ...

对！应该是材料自身的震荡导致的

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12楼
fangzimo|  楼主 | 2015-1-4 09:19 | 只看该作者
奔牛滚滚 发表于 2015-1-1 20:08
其实我在电解电容串联电阻,然后方波充电,有时也会在顶部出现类似的振荡波形,原因不明.相同的pcb,有的会出现 ...

会不会是方波频率影响，不同PCB，阻抗不一样，出现过阻尼的状态

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13楼
fangzimo|  楼主 | 2015-1-6 16:32 | 只看该作者
本帖最后由 fangzimo 于 2015-1-6 17:06 编辑
maychang 发表于 2015-1-3 15:00
那就是了。
“圈起来的”是“压电材料”自身的谐振频率，“交大的浪涌电压”是电感与分布电容的谐振频率 ...

版主，还得向你请教一个问题，为什么Q1的源极电压在最后两个关断时候，测试到电压值没有和前面的波形一样拉低，而且源极的电压逐渐增大，栅极（深蓝色）、单片机信号（黄色）

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14楼
maychang| | 2015-1-6 16:53 | 只看该作者
fangzimo 发表于 2015-1-6 16:32
版主，还得向你请教一个问题，为什么Q1的源极电压在最后两个关断时候，测试到电压值没有和前面的波形一样 ...

“最后两个”是什么意思？是指电源掉电前的最后两个脉冲吗？
如果是，那么可能是驱动电路电源电压降低先于单片机电源电压降低(单片机电源从驱动电路电源降压取得)。

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15楼
fangzimo|  楼主 | 2015-1-6 17:05 | 只看该作者
本帖最后由 fangzimo 于 2015-1-6 19:12 编辑
maychang 发表于 2015-1-6 16:53
“最后两个”是什么意思？是指电源掉电前的最后两个脉冲吗？
如果是，那么可能是驱动电路电源电压降低先 ...

最后两个是指单片机输出PWM波的最后两个波形，NMOS管上面的波形和前面不一样，驱动电路这样的，测试时Q1源极、栅极的波形

QQ图片20150106170329.png (23.36 KB )

QQ图片20150106170329.png

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16楼
maychang| | 2015-1-6 17:33 | 只看该作者
fangzimo 发表于 2015-1-6 17:05
最后两个是指单片机输出PWM波的最后两个波形，NMOS管上面的波形和前面不一样，驱动电路这样的，测试时Q1 ...

蓝色波形不能“到底”说明Q2未能饱和，别的我就不知道了。

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17楼
fangzimo|  楼主 | 2015-1-6 18:46 | 只看该作者
maychang 发表于 2015-1-6 17:33
蓝色波形不能“到底”说明Q2未能饱和，别的我就不知道了。

版主，您说的是Q2还是Q1啊

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18楼
fangzimo|  楼主 | 2015-1-6 19:09 | 只看该作者
fangzimo 发表于 2015-1-6 18:46
版主，您说的是Q2还是Q1啊

谢谢版主！应该是前面已经充满电了，后面两个波形给电容充电时，此时电容相当于开路状态，无法将源级电压拉低

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