請PI工程師給點建議:如何進一步提高效率?
我用DPA425做了一路單端正激變換器,12v1.25A輸出,18~36輸入,變壓器初次級均為14匝EFD15,輸出整流管是肖特基1n5822,經(jīng)測試續(xù)流管壓降為0.2v,而整流管壓降有0.5v.嘗試過用IRF540MOS管進行同步整流,這時的整流壓降仍然為0.5V左右,Vgs已經(jīng)有10v.效率沒有提升.目前的效率為86%,我想應該有進一步提升的空間吧!
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@芊里
請教PI工程師,請推薦適于TOP抖頻的反激式電路付邊的同步整流控制芯片,因為很多同步整流控制芯片,對于頻率抖動,調頻,或者系統(tǒng)頻率不穩(wěn)定時,都無法使用.象TOP249之類的功率較大,付邊低壓輸出,很需要解決同步整流控制技術.
看此貼,總有一款適合你.用SP6013A好了,你那些問題對SP6013A完全不是問題.聯(lián)系Tel:0755-21009980 email:rightwaychina@163.com
http://bbs.dianyuan.com/topic/175339
382921182421179.pdf
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你二極管上才0.6W左右的壓降,用同步整流真的好浪費.因為同步整流外圍器件也有功率消耗的.你如果真要用,你原來就Mosfet IRF540就選錯了,選那么大Rds的mosfet完全失去了同步整流的意義.比如你可以選IXTP60N10 18mohm,100V耐壓.估計Mosfet上的導通損耗約為0.02W,但你開關損耗CissVgs*Vgs*f 你可要算好了,上面的60N10的Ciss 是1500PF,你Vgs用10V,頻率F你自己的電路.所以預計你整個同步整流的電路總損耗為0.4W左右.節(jié)省0.2W左右,你電流太小真的沒必要用同步整流,成本上太不劃算,如果你電流大點就值得.
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@洪七公
你二極管上才0.6W左右的壓降,用同步整流真的好浪費.因為同步整流外圍器件也有功率消耗的.你如果真要用,你原來就MosfetIRF540就選錯了,選那么大Rds的mosfet完全失去了同步整流的意義.比如你可以選IXTP60N1018mohm,100V耐壓.估計Mosfet上的導通損耗約為0.02W,但你開關損耗CissVgs*Vgs*f你可要算好了,上面的60N10的Ciss是1500PF,你Vgs用10V,頻率F你自己的電路.所以預計你整個同步整流的電路總損耗為0.4W左右.節(jié)省0.2W左右,你電流太小真的沒必要用同步整流,成本上太不劃算,如果你電流大點就值得.
算的有道理!主要是開關損耗比較大
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@洪七公
看此貼,總有一款適合你.用SP6013A好了,你那些問題對SP6013A完全不是問題.聯(lián)系Tel:0755-21009980email:rightwaychina@163.comhttp://bbs.dianyuan.com/topic/175339382921182421179.pdf
感謝您的回復,請恕我直言,SP6013A的資料,我早就拜讀過,就其原理來講,如果我沒有理解錯的話,這種‘PREDICTION'的預測方法,與ST公司的STR3很相似,是通過預測前一個周期的時間關系,來預報本周期的時間關系,控制同步整流管的通/斷.對于我提出的頻率抖動,調頻,系統(tǒng)頻率不穩(wěn)之類的情況,根本無法用前個周期的時間關系來有效預報本周期,因此,不可能有效的控制同步整流管的通/斷.
可能我對于SP6013A的理解不全面,請指正.
歡迎討論:
zldong@pbicn.com
可能我對于SP6013A的理解不全面,請指正.
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zldong@pbicn.com
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@芊里
感謝您的回復,請恕我直言,SP6013A的資料,我早就拜讀過,就其原理來講,如果我沒有理解錯的話,這種‘PREDICTION'的預測方法,與ST公司的STR3很相似,是通過預測前一個周期的時間關系,來預報本周期的時間關系,控制同步整流管的通/斷.對于我提出的頻率抖動,調頻,系統(tǒng)頻率不穩(wěn)之類的情況,根本無法用前個周期的時間關系來有效預報本周期,因此,不可能有效的控制同步整流管的通/斷. 可能我對于SP6013A的理解不全面,請指正.歡迎討論:zldong@pbicn.com
PREDICTION'的預測方法,不是我們和ST想似,而是ST的和我們的相似,因為我們的這專利比ST的要早,ST要避開我們的專利,所以他只取了信號中的一段,實際上他那更象是通過一個固定的占空比的比較來判斷來調節(jié)關斷和開啟(這估計才應該是你擔心的的頻率方面的問題會受此影響,不知我說得對不?),并且他設定的關斷和開啟的占空比還不一樣,中間有一段的效率損失,這只是我看了ST的IC的spec.的一點理解,不知道是否對.
我們關斷方式是抓次級波形其實也是duty來判斷,但我們是你來一個我抓一個.不是象ST一樣是一個設定的固定的duty值,我們是跟隨你的duty變化而調整的,是全范圍的,抓多少能量釋放多少能量,這與ST不一樣,我們是逐波的,cycle by cycle,這只是關斷Mosfet方式.并且我們抓的信號是完整的波形(ST是截取的Duty中的部分波形),不是抓時間信號,與頻率沒有直接關系,所以頻率產(chǎn)生的時間信號對我們沒影響.我們的predition 專利技術是抓次級的輸出波形和我們的內建標準波形比較來判斷提前關斷時間,而不是關斷時間(這提前關斷時間需要多少是客戶可以自己設定的),是另外給客戶提供的一個附加的功能,為了解決當Mosfet Ciss過大時,儲存電荷過多導致Vgs瀉放慢這一Mosfet的自身特性致使關Mosfet關斷延遲,輕則影響效率,重則炸機,而給一個提前關斷時間的處理,使mosfet的關斷更及時,增加安全性,提高效率而設計的.關斷并非主要用的是這pediction功能,prediction只是對關斷進行優(yōu)化的功能.當然如果你用外部電路加強瀉放,就可以不用我們這個prediction功能.
我們啟動Mosfet是抓Mosfet的Vds下降沿3/4到1/4處的斜率來判斷開啟,與prediction 無關,與duty無關,與頻率也沒有關系.
可能我說得不是太清楚,不過你可以拿臺你做的電源我們用我們的demoboard加在上面給你試一下就知道了.
不清楚你你說的頻率抖動,跳頻,系統(tǒng)頻率不穩(wěn)實質是不是頻率隨負載變化還是誤動作.如果不是誤動作我們就沒問題.如果跳頻是指頻率在運行過程中突然發(fā)生一個躍變,比如從30KHz突然跳到70KHz沒有配合過,但那種準諧振電源比如NCP1337頻率隨負載變化的方案我們是配合過的..
我們關斷方式是抓次級波形其實也是duty來判斷,但我們是你來一個我抓一個.不是象ST一樣是一個設定的固定的duty值,我們是跟隨你的duty變化而調整的,是全范圍的,抓多少能量釋放多少能量,這與ST不一樣,我們是逐波的,cycle by cycle,這只是關斷Mosfet方式.并且我們抓的信號是完整的波形(ST是截取的Duty中的部分波形),不是抓時間信號,與頻率沒有直接關系,所以頻率產(chǎn)生的時間信號對我們沒影響.我們的predition 專利技術是抓次級的輸出波形和我們的內建標準波形比較來判斷提前關斷時間,而不是關斷時間(這提前關斷時間需要多少是客戶可以自己設定的),是另外給客戶提供的一個附加的功能,為了解決當Mosfet Ciss過大時,儲存電荷過多導致Vgs瀉放慢這一Mosfet的自身特性致使關Mosfet關斷延遲,輕則影響效率,重則炸機,而給一個提前關斷時間的處理,使mosfet的關斷更及時,增加安全性,提高效率而設計的.關斷并非主要用的是這pediction功能,prediction只是對關斷進行優(yōu)化的功能.當然如果你用外部電路加強瀉放,就可以不用我們這個prediction功能.
我們啟動Mosfet是抓Mosfet的Vds下降沿3/4到1/4處的斜率來判斷開啟,與prediction 無關,與duty無關,與頻率也沒有關系.
可能我說得不是太清楚,不過你可以拿臺你做的電源我們用我們的demoboard加在上面給你試一下就知道了.
不清楚你你說的頻率抖動,跳頻,系統(tǒng)頻率不穩(wěn)實質是不是頻率隨負載變化還是誤動作.如果不是誤動作我們就沒問題.如果跳頻是指頻率在運行過程中突然發(fā)生一個躍變,比如從30KHz突然跳到70KHz沒有配合過,但那種準諧振電源比如NCP1337頻率隨負載變化的方案我們是配合過的..
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@芊里
請教PI工程師,請推薦適于TOP抖頻的反激式電路付邊的同步整流控制芯片,因為很多同步整流控制芯片,對于頻率抖動,調頻,或者系統(tǒng)頻率不穩(wěn)定時,都無法使用.象TOP249之類的功率較大,付邊低壓輸出,很需要解決同步整流控制技術.
沒注意到這個帖子,這是2004年的時候做的一個設計,供參考:
949561183285209.pdf
949561183285209.pdf
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@洪七公
PREDICTION'的預測方法,不是我們和ST想似,而是ST的和我們的相似,因為我們的這專利比ST的要早,ST要避開我們的專利,所以他只取了信號中的一段,實際上他那更象是通過一個固定的占空比的比較來判斷來調節(jié)關斷和開啟(這估計才應該是你擔心的的頻率方面的問題會受此影響,不知我說得對不?),并且他設定的關斷和開啟的占空比還不一樣,中間有一段的效率損失,這只是我看了ST的IC的spec.的一點理解,不知道是否對.我們關斷方式是抓次級波形其實也是duty來判斷,但我們是你來一個我抓一個.不是象ST一樣是一個設定的固定的duty值,我們是跟隨你的duty變化而調整的,是全范圍的,抓多少能量釋放多少能量,這與ST不一樣,我們是逐波的,cyclebycycle,這只是關斷Mosfet方式.并且我們抓的信號是完整的波形(ST是截取的Duty中的部分波形),不是抓時間信號,與頻率沒有直接關系,所以頻率產(chǎn)生的時間信號對我們沒影響.我們的predition專利技術是抓次級的輸出波形和我們的內建標準波形比較來判斷提前關斷時間,而不是關斷時間(這提前關斷時間需要多少是客戶可以自己設定的),是另外給客戶提供的一個附加的功能,為了解決當MosfetCiss過大時,儲存電荷過多導致Vgs瀉放慢這一Mosfet的自身特性致使關Mosfet關斷延遲,輕則影響效率,重則炸機,而給一個提前關斷時間的處理,使mosfet的關斷更及時,增加安全性,提高效率而設計的.關斷并非主要用的是這pediction功能,prediction只是對關斷進行優(yōu)化的功能.當然如果你用外部電路加強瀉放,就可以不用我們這個prediction功能.我們啟動Mosfet是抓Mosfet的Vds下降沿3/4到1/4處的斜率來判斷開啟,與prediction無關,與duty無關,與頻率也沒有關系.可能我說得不是太清楚,不過你可以拿臺你做的電源我們用我們的demoboard加在上面給你試一下就知道了.不清楚你你說的頻率抖動,跳頻,系統(tǒng)頻率不穩(wěn)實質是不是頻率隨負載變化還是誤動作.如果不是誤動作我們就沒問題.如果跳頻是指頻率在運行過程中突然發(fā)生一個躍變,比如從30KHz突然跳到70KHz沒有配合過,但那種準諧振電源比如NCP1337頻率隨負載變化的方案我們是配合過的..
謝謝您的解釋,還有兩個問題,沒有搞清楚:
1 您說的‘次級的輸出波形和我們的內建標準波形比較來判斷提前關斷時間’,請問,’內建標準波形‘從何而來?是否是根據(jù)前個【或幾個】周期的波形建立的?如果是,那么,這種SRC能在頻率抖動,調頻電路中使用嗎?
2 ‘我們啟動Mosfet是抓Mosfet的Vds下降沿3/4到1/4處的斜率來判斷開啟’,請問,在非連續(xù)模式【DCM】時,怎樣避免變壓器存儲的能量釋放完畢后,出現(xiàn)的多次震蕩波引起的整流管多次導通?因為Vds是隨震蕩波反復變化的.
1 您說的‘次級的輸出波形和我們的內建標準波形比較來判斷提前關斷時間’,請問,’內建標準波形‘從何而來?是否是根據(jù)前個【或幾個】周期的波形建立的?如果是,那么,這種SRC能在頻率抖動,調頻電路中使用嗎?
2 ‘我們啟動Mosfet是抓Mosfet的Vds下降沿3/4到1/4處的斜率來判斷開啟’,請問,在非連續(xù)模式【DCM】時,怎樣避免變壓器存儲的能量釋放完畢后,出現(xiàn)的多次震蕩波引起的整流管多次導通?因為Vds是隨震蕩波反復變化的.
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@powerint_cec
電流互感器就本質上是一個正激變壓器,我想這一點回答了你個兩個問題.這個電路有實際應用,是個快速充電器的電源電路,剛開始時用戶用整流管,溫度過不了,所以就改用同步整流,溫度就過了.建議不要問太多問題,自己去搭個電路試驗一下,這樣才能理解透徹.電源一定要工作在非連續(xù)狀態(tài).
我做過多種SRC散裝控制電路,基本概念還是清楚的.請恕我直言,你的電路,在非連續(xù)模式【DCM】下,你測試過同步整流管的反灌【流向變壓器】電流嗎?能和正激變壓器的工作方式相同嗎?測試過效率嗎?比二極管整流好些,并不能說明沒有概念性錯誤!
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@芊里
我做過多種SRC散裝控制電路,基本概念還是清楚的.請恕我直言,你的電路,在非連續(xù)模式【DCM】下,你測試過同步整流管的反灌【流向變壓器】電流嗎?能和正激變壓器的工作方式相同嗎?測試過效率嗎?比二極管整流好些,并不能說明沒有概念性錯誤!
整個電源我沒有測試過,用戶做完后告訴我可以了.
DCM下每次開關次級電流下降到零,理論上沒有反灌電流.但實際上由于電路的雜散參數(shù),特別時Q2的柵極電容不能迅速放電,Q2不能完全關斷,有反向電流存在,所以用電流互感器和Q1關斷MOS,當有反向電流時,互感器會迫使Q1導通,把MOS的電荷迅速放掉,完全關斷,R11在其余的時間保持G-S短路.
我是說這里的電流互感器的工作方式和正激變壓器相同.
已經(jīng)說過效率我自己沒測試,是客戶告訴我溫度過了.
DCM下每次開關次級電流下降到零,理論上沒有反灌電流.但實際上由于電路的雜散參數(shù),特別時Q2的柵極電容不能迅速放電,Q2不能完全關斷,有反向電流存在,所以用電流互感器和Q1關斷MOS,當有反向電流時,互感器會迫使Q1導通,把MOS的電荷迅速放掉,完全關斷,R11在其余的時間保持G-S短路.
我是說這里的電流互感器的工作方式和正激變壓器相同.
已經(jīng)說過效率我自己沒測試,是客戶告訴我溫度過了.
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@芊里
謝謝您的解釋,還有兩個問題,沒有搞清楚:1您說的‘次級的輸出波形和我們的內建標準波形比較來判斷提前關斷時間’,請問,’內建標準波形‘從何而來?是否是根據(jù)前個【或幾個】周期的波形建立的?如果是,那么,這種SRC能在頻率抖動,調頻電路中使用嗎?2‘我們啟動Mosfet是抓Mosfet的Vds下降沿3/4到1/4處的斜率來判斷開啟’,請問,在非連續(xù)模式【DCM】時,怎樣避免變壓器存儲的能量釋放完畢后,出現(xiàn)的多次震蕩波引起的整流管多次導通?因為Vds是隨震蕩波反復變化的.
問題一答案:
內建標準波形是我們IC內部的固定波形,與外界波形無關,我們只是不斷抓外界波形,不斷和我們內建的標準波形進行比較,簡單點說就是同通過抓的的你送進來的每一個duty表示的能量,和我們的內部標準波形進行比較后預測判斷應該給你放出多少能量,即時跟隨的,你變我就變.
變頻電路當然能用,NCP1337是QR-mode的,頻率隨負載變化,我們已經(jīng)配合過了,OK,沒問題.
問題二答案:
我們抓的是Mosfet 的Vds下降沿,也就是Mosfet從關斷到導通的那段波形.你說的那振蕩是不是導通后到關斷前的后一段振蕩波形?這段振蕩波形是沒有電流的,他的波形斜率在設定值之外,所以這段波形對我們沒有影響.只有斜率在我們設定值之內的的波形我們才啟動.而這斜率是和客戶設置的負載電流點有關的,沒有客戶會設置成空載都要啟動同步整流.0.5A 以下的電流用體二極管就可以了,更高效,因為同步整流是有Mosfet的開關損耗,導通損耗,和驅動電路的固定損耗的.0.5A以上用同步整流還有點用處.我們客戶有的設置在1A以上啟動.當然,多少A以上啟動同步整流我們不干涉,客戶自己確定.
其實你用用我們的Demoboard測一下或當面給你講一下就明白了.因為太具體的內部工作電路廠家不可能公開公布,因為你問的這開啟和關斷同步整流的方法剛好是廠家專利,講再多也只是原理.
DCM模式,固定頻率做SR IC的公司都可以控制,這最簡單,因為就是因為你說的在Mosfet導通的時候又一段是沒有電流的,所以SR方案差的最多影響效率,不容易因為關斷不及時炸機,如果連DCM這種簡單情況下都不能工作,那最好退出SR領域.關鍵是能在CCM或者變頻下工作的SR IC才最考水平,目前很少有IC說能在不用其他什么二極管,互感器的輔助能在CCM下用,因為有的無法啟動,還有的因為那如果關斷不及時是很容易炸機的,我們的就能在DCM和CCM,QR-mode下同電路同方案不用其他輔助措施高效使用.
下面是我們的工作示意圖不知對你有沒有點幫助.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/55/382921183373045.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
內建標準波形是我們IC內部的固定波形,與外界波形無關,我們只是不斷抓外界波形,不斷和我們內建的標準波形進行比較,簡單點說就是同通過抓的的你送進來的每一個duty表示的能量,和我們的內部標準波形進行比較后預測判斷應該給你放出多少能量,即時跟隨的,你變我就變.
變頻電路當然能用,NCP1337是QR-mode的,頻率隨負載變化,我們已經(jīng)配合過了,OK,沒問題.
問題二答案:
我們抓的是Mosfet 的Vds下降沿,也就是Mosfet從關斷到導通的那段波形.你說的那振蕩是不是導通后到關斷前的后一段振蕩波形?這段振蕩波形是沒有電流的,他的波形斜率在設定值之外,所以這段波形對我們沒有影響.只有斜率在我們設定值之內的的波形我們才啟動.而這斜率是和客戶設置的負載電流點有關的,沒有客戶會設置成空載都要啟動同步整流.0.5A 以下的電流用體二極管就可以了,更高效,因為同步整流是有Mosfet的開關損耗,導通損耗,和驅動電路的固定損耗的.0.5A以上用同步整流還有點用處.我們客戶有的設置在1A以上啟動.當然,多少A以上啟動同步整流我們不干涉,客戶自己確定.
其實你用用我們的Demoboard測一下或當面給你講一下就明白了.因為太具體的內部工作電路廠家不可能公開公布,因為你問的這開啟和關斷同步整流的方法剛好是廠家專利,講再多也只是原理.
DCM模式,固定頻率做SR IC的公司都可以控制,這最簡單,因為就是因為你說的在Mosfet導通的時候又一段是沒有電流的,所以SR方案差的最多影響效率,不容易因為關斷不及時炸機,如果連DCM這種簡單情況下都不能工作,那最好退出SR領域.關鍵是能在CCM或者變頻下工作的SR IC才最考水平,目前很少有IC說能在不用其他什么二極管,互感器的輔助能在CCM下用,因為有的無法啟動,還有的因為那如果關斷不及時是很容易炸機的,我們的就能在DCM和CCM,QR-mode下同電路同方案不用其他輔助措施高效使用.
下面是我們的工作示意圖不知對你有沒有點幫助.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/55/382921183373045.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);"> 0
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@jygong
ok嘗試一下反激再把實驗結果寫出來.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/55/1531001184413424.bmp');}" onmousewheel="return imgzoom(this);"> 0
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