推挽输出波形异常是什么原因?

2019-07-16 13:24发布

如图所示,输入的PWM为4M的频率,占空比为50%的方波信号,输出要求的是120V的正弦波,变压器为PEI32,初级次级匝比为:2:2:8,其他参数如图,但是设计上,输出的波形完全变形,高手指点下是什么原因?
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19条回答
butterflydw
1楼-- · 2019-07-17 03:32

折合IRF540输出电容,和你100p,22并联≈230p。串联后=115p 大概谐振在5.4MHz左右,理论上应该能看到满不错的切顶谐振波形了,可事实上,副边电感和分布参数进行了高次谐振,那么唯一的可能性是原边实际上有很大的高次激励。
看你驱动线路,2个反相器,直接驱动而且运放输出能力只有70mA。才勉强以梯形波形式驱动MOS管而已。
所以,你的双管一部分时间同时导通的跑不了的。而同时导通,会导致原边整个进入低阻抗,这样不说功率损耗很大,关键是共通的时候,原边激励能量被完全短路,而退出瞬间,又会产生速度很快的电流增量,这在每个半周波会发生2次,这就是发生高次震荡的激励源。
正好有2个高速运放,驱动能力勉强可以做4MHz。但是线路不能这样了,必须2个IO独立驱动,带稍大死区。或者直接用专门带死区的单端输入驱动芯片。像EG3011  还有IR系列来驱动。
只有解决了驱动共通问题,你才能看见正常的波形。

xianhaizhe
2楼-- · 2019-07-17 03:47
感谢你的回复;
1,22p并联了220P看不出什么改善;
2,这个电路驱动1M的频率波形就很好,而且是用高速反相器直接驱动,这个电路我是用高速运放(驱动能力比反相器强些,但是供电只有5V,如果供电超过8V,空载电流非常大(暂时没找原因)。
3,关于死区的问题,和你的想法一致,已经从新做板子用两个独立的IO口驱动,
4,就是没有找到这么高频率合适的驱动芯片,所以采用反相器或者运放直接驱动,你说的EG3011这个芯片驱动这么高的频率可以吗?
butterflydw
3楼-- · 2019-07-17 04:56
供电5V,因为驱动顶部刚刚超过开启阀值,所以,延迟后的驱动波形虽然稍微有所重叠,才不会造成严重的共通,而且由于驱动电压低,斜坡时间也减少,使得共通程度进一步减小。
到8V驱动延时更长,而且超过开启阀值更多,意味着共通更严重,当然空载电流直线上升。
EG3011,死区过大,应该不能驱动4MHz输出的方波。这里只是作为一个例子说明,可以考虑合适的单输入带死区驱动芯片。
最直接的办法还是独立IO,带死区驱动。
其实,完全他励驱动这个频率,现成的芯片不容易找,但是我们可以变化一个思路,你这个线路已经完全具有ZVS推挽的布局了,参考ZVS振荡器,首先把谐振频率调整到稍低于4MHz,然后用互补信号进行栅极开关强迫同步。这样就完全不需要驱动芯片,只需要2个NPN三极管,通过2个IO驱动,然后在同步时间,互补短路对应MOS管栅极,就可以实现单片机精确控制频率。
xianhaizhe
4楼-- · 2019-07-17 06:23
 精彩回答 2  元偷偷看……
butterflydw
5楼-- · 2019-07-17 06:27
1.png 其实,你用这个一个线路来解决应该更好。
2个IO分别接三极管基极,稍微带点死区,用作强制同步4MHz,以用来精确定频。2个MOS组成ZVS自激线路,调整参数到4MHz。
控制逻辑很简单:synch1和2都低电平的,ZVS自由震荡。synch1、2轮流方波,则被强制同步,synch1、2都高电平,则停止工作。
调试也简单,先不管同步,IO都低电平,然后修改参数到线路能够正常震荡到4MHz附近。然后你就可以精确定频了。
xianhaizhe
6楼-- · 2019-07-17 10:18
这主意不错,抽时间试试

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