变压器_仿真与实际结果相差甚远

只看该作者 · 2015-5-16 12:26

本帖最后由 zhizuzhe 于 2015-5-16 12:29 编辑

想用变压器搭一个电路，考虑给变压器两端加一个续流二极管，仿真结果跟我的理解是相符的，但是实际情况完全不是这样，为什么？

3万 · 2015-5-16 13:20

又见这种不明不白的问题。
“我的理解”是什么，“实际情况”又是什么？

只看该作者 · 2015-5-16 13:44

maychang 发表于 2015-5-16 13:20
又见这种不明不白的问题。
“我的理解”是什么，“实际情况”又是什么？ ...

呵呵，抱歉。
我的理解是图2，也就是仿真得到的波形：
1. mos管输入高电平的时候，MOS管导通，其漏极电平接近0V （Vds）
2. mos管输入低电平的时候，MOS管截止，变压器的电流通过D1回流，Q1的漏极电平应该是接近5V+D1压降

可是实际情况是最下面的图，黄线为由MOS管G极输入的5V方波，Q1的漏极波形为1.5V左右的方波。

问题是：为什么Q1的漏极电压只有1.5V左右？

3万 · 2015-5-16 14:11

zhizuzhe 发表于 2015-5-16 13:44
呵呵，抱歉。
我的理解是图2，也就是仿真得到的波形：
1. mos管输入高电平的时候，MOS管导通，其漏极电平 ...

MOS管截止时漏极电压1.5V确实不对。

3万 · 2015-5-16 14:56

建议检查一下MOS管开关工作时电源电压是否仍保持5V(当然，我说的是实际情况)。
另外，测量一下MOS管是否彻底关断。
最后，检查一下变压器。实验用的变压器是否分布电容太大？一次电感量和电阻是多少？

只看该作者 · 2015-5-16 18:25

仿真用的是理想变压器吧？
你就不为你的理想变压器加点东西，让它符合实际一些？？

1万 · 2015-5-16 19:42

仿真千万要慎用软件内置的变压器模型，

我现在仿真变压器都是用自己建立的模型，比内置的灵活准确，

只看该作者 · 2015-5-16 22:12

maychang 发表于 2015-5-16 14:56
建议检查一下MOS管开关工作时电源电压是否仍保持5V(当然，我说的是实际情况)。
另外，测量一下MOS管是否彻 ...

是的，找到问题的原因了： 5V输入的地方我有加一个限流器件，变压器原边续流的时候由于通路阻抗很小，电流很大，限流器件后面的电压实际已经不是5V了，只有760mV, MOS管的漏极是1.16V，合理的。

那新的问题来了，我不能在MOS的漏极加续流的二极管，也不能加稳压管（反向导通电流一样很大），我可以通过什么方式来保护变压器和MOS管呢？MOS管截止的时候，由于变压器原边没有续流，会在MOS的漏极形成一个高压！

只看该作者 · 2015-5-16 22:14

huayuliang 发表于 2015-5-16 18:25
仿真用的是理想变压器吧？
你就不为你的理想变压器加点东西，让它符合实际一些？？ ...

呵呵，我就是定性地仿真，之前用着还行。
加点东西是指加一些寄生的属性么？变压器该怎么加？几KHz~几百KHz的频率范围。

只看该作者 · 2015-5-16 22:14

manbo789 发表于 2015-5-16 19:42
仿真千万要慎用软件内置的变压器模型，

我现在仿真变压器都是用自己建立的模型，比内置的灵活准确， ...

自己建立模型？是指@huayuliang 说的加点东西？这个真不会。。。呵呵。

只看该作者 · 2015-5-17 09:08

zhizuzhe 发表于 2015-5-16 22:12
是的，找到问题的原因了： 5V输入的地方我有加一个限流器件，变压器原边续流的时候由于通路阻抗很小，电 ...

没看懂，为什么不能加续流二极管和稳压管？限流器件是什么？为什么不能明明白白的说清楚限流器件，非要藏点什么？

只看该作者 · 2015-5-17 10:10

在变压器的直接接入二极管一般是不可取的,原因是效率太低,续流时间太长;当然没有绝对的事情,还是要看应用,只要功率不大,或你可以把能量取出就行;
开关电源上一般用的较多的是RDC吸收电路,可以自己找一下

只看该作者 · 2015-5-17 13:32

william008 发表于 2015-5-17 09:08
没看懂，为什么不能加续流二极管和稳压管？限流器件是什么？为什么不能明明白白的说清楚限流器件，非要藏 ...

说限流器件是因为我还没确定用什么，但目的是限流，防止变压器电流过大影响整个系统的运行。
可以是一个小电阻，或者一个保险丝，等等。
无论哪种限流，当流过的电流过大，器件后的电压就会发生变化。

3万 · 2015-5-17 13:34

zhizuzhe 发表于 2015-5-16 22:12
是的，找到问题的原因了： 5V输入的地方我有加一个限流器件，变压器原边续流的时候由于通路阻抗很小，电 ...

这个电路通常用于开关电源，而开关电源一般不允许空载运行，原因正是功率管关断时变压器储存能量无处释放，会损坏功率管或变压器。
如果一定要在变压器二次空载时也不会损坏功率管或变压器，可以：
1、变压器一次并联一个二极管和电阻的串联电路，二极管对电源电压来说方向是反向。电阻的数值和功率必须计算好，以使变压器(因二次开路，实际上是一个电感)储能在功率管关断后能够完全释放到电阻上。功率管耐压必须增加，增加到多高仍需计算(与电阻值和占空比有关)。
2、变压器一次绕组改双线并绕，用一支二极管将储能释放到直流电源。这种方法占空比不能大于0.5。
3、用两支稳压管反向串联再并联于变压器一次绕组(可以是一支二极管一支稳压管)，或者用双向TVS并联于一次绕组。此时变压器储能将消耗在稳压管上，稳压管耗散能力必须足够大，功率管耐压也必须够高。

只看该作者 · 2015-5-17 13:39

mcu5i51 发表于 2015-5-17 10:10
在变压器的直接接入二极管一般是不可取的,原因是效率太低,续流时间太长;当然没有绝对的事情,还是要看应用, ...

非常感谢！！我先下去学习一下:lol

只看该作者 · 2015-5-17 14:12

嗯，RCD Snubber。

只看该作者 · 2015-5-17 14:25

maychang 发表于 2015-5-17 13:34
这个电路通常用于开关电源，而开关电源一般不允许空载运行，原因正是功率管关断时变压器储存能量无处释放 ...

1. 变压器一次并联一个二极管和电阻的串联电路：这种方式我有想过，变压器可以释放能量，但是功率管的耐压能力还是有要求（仿真的结果是加跟不加这个串联电路一样），而且这个电阻的阻值和封装我不知道如何确定；
2. 这个要定制变压器吧？实现起来暂时有困难
3. 通过稳压管释放能量的方式我也考虑过，当稳压管导通工作的时候，由于回路阻抗小，其消耗的电流也是很大的。整个电路我有8个这种单元，我需要对他们进行限流，才能保证他们不会影响系统的供电。这个电路在续流工作的时候跟单独放一个二极管并在初级有的一比。

3万 · 2015-5-17 14:36

zhizuzhe 发表于 2015-5-17 14:25
1. 变压器一次并联一个二极管和电阻的串联电路：这种方式我有想过，变压器可以释放能量，但是功率管的耐 ...

如果上列方法实行起来有困难，考虑使用双正激或者双反激电路。双正激和双反激电路要把变压器储能反送回直流电源比较容易。
另外，全桥和半桥电路，将变压器储能反送回直流电源也比较容易。

只看该作者 · 2015-5-17 21:39

maychang 发表于 2015-5-17 14:36
如果上列方法实行起来有困难，考虑使用双正激或者双反激电路。双正激和双反激电路要把变压器储能反送回直 ...

谢谢，这个我要找资料学习一下了，不太懂，呵呵。
想问一下，你说的这2种电路使用的分立器件会很多么？因为PCB大小也有限制，太复杂的外围电路可能放不下。

我要实现的功能其实也很简单，利用开关的通断使次级得到一个隔离过的5V小功率电源。

3万 · 2015-5-17 22:06

zhizuzhe 发表于 2015-5-17 21:39
谢谢，这个我要找资料学习一下了，不太懂，呵呵。
想问一下，你说的这2种电路使用的分立器件会很多么？因 ...

既然是小功率，那么反激电路可能最合适，电路比较简单。
但反激电路通常不允许二次空载。如果二次有空载可能，必须另加保护电路，至少一次绕组使用RCD电路来释放漏感能量。

变压器_仿真与实际结果相差甚远

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