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48W反激電源紋波問題

做的24V2A的電源。我用的RM10的變壓器,現(xiàn)在紋波加毛刺在在100mV以下,但是有一個和開關(guān)管頻率相同的毛刺比較煩人,次級加了一個2.2uH的電感,沒什么效果。肖特基RC吸收用的20R和102的貼片做吸收回路

 

大家?guī)臀铱匆幌掳遄佑袥]有什么布線的問題,

紋波像這樣 

全部回復(fù)(49)
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2011-10-18 16:03
怎么沒有人????????
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2011-10-18 16:04
大家?guī)鸵幌旅Ρ容^急
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2011-10-18 16:06
有沒有神一樣的人物啊???
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2011-10-18 16:08
@茂茂偷魚
有沒有神一樣的人物?????
真的很急在這等好人解答
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2011-10-18 16:17
是不是沉下去了
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sypf
LV.4
7
2011-10-18 16:21
@茂茂偷魚
是不是沉下去了

我是打醬油的··

這個板子看起來反饋回路的走線太長了··

肖特基的走線也有點(diǎn)奇怪···

要是嫌波紋大····

可以考慮調(diào)反饋環(huán)路,或者直接在肖特基引腳附近加MLCC濾波····

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2011-10-18 16:26
@sypf
我是打醬油的··這個板子看起來反饋回路的走線太長了··肖特基的走線也有點(diǎn)奇怪···要是嫌波紋大····可以考慮調(diào)反饋環(huán)路,或者直接在肖特基引腳附近加MLCC濾波····
非常感謝。我就一直懷疑這個,mos附近的走線我覺得不太好,反饋那里是也有點(diǎn)問題,開始變壓器有問題,調(diào)了很久現(xiàn)在變壓器是好了,但是紋波的毛刺又到了,你說的加MLcc的濾波具體的參數(shù)能和我說一下嗎?我加上去試一下
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2011-10-18 17:25

怎么又沒有人動靜了啊


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2011-10-18 17:25

大家?guī)蛶兔Π?/p>


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160217
LV.5
11
2011-10-18 17:43

這個紋波跟PCB關(guān)系不大,或者說通過PCB來改善是很難的。

用共模濾波器能有效消除這種尖峰。

方法:加磁珠,串聯(lián)在整流二極管陽極;串聯(lián)在輸出VCC

加磁環(huán),也就是共模電感,輸出端雙線并繞在一個磁環(huán)上,濾波效果很好。

最后,不得不提醒你,必須采用正確的測量方法,否則尖峰測量值會偏大。采用接地環(huán)測量為佳

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2011-10-18 17:50
@160217
這個紋波跟PCB關(guān)系不大,或者說通過PCB來改善是很難的。用共模濾波器能有效消除這種尖峰。方法:加磁珠,串聯(lián)在整流二極管陽極;串聯(lián)在輸出VCC加磁環(huán),也就是共模電感,輸出端雙線并繞在一個磁環(huán)上,濾波效果很好。最后,不得不提醒你,必須采用正確的測量方法,否則尖峰測量值會偏大。采用接地環(huán)測量為佳
恩恩很是感謝。我加個工模試一下看看干擾怎么樣,我總以為是布線的問題,行不行我都再給你回復(fù)一下
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160217
LV.5
13
2011-10-18 17:56
@茂茂偷魚
恩恩很是感謝。我加個工模試一下看看干擾怎么樣,我總以為是布線的問題,行不行我都再給你回復(fù)一下

呵呵,加共模電感的話,效果應(yīng)該是立桿見影

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2011-10-19 08:49
@160217
呵呵,加共模電感的話,效果應(yīng)該是立桿見影
是不錯,現(xiàn)在50mV左右了,不過我還有個問題就是感覺夾在輸出電容之間的那個棒狀電感的感量太小了,我拆了以后發(fā)現(xiàn),紋波上到200MV我用的2.2uH的是不是加大感量的話會好一些?一般那個棒狀電感的值怎么計(jì)算????
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160217
LV.5
15
2011-10-19 09:29
@茂茂偷魚
是不錯,現(xiàn)在50mV左右了,不過我還有個問題就是感覺夾在輸出電容之間的那個棒狀電感的感量太小了,我拆了以后發(fā)現(xiàn),紋波上到200MV我用的2.2uH的是不是加大感量的話會好一些?一般那個棒狀電感的值怎么計(jì)算????

紋波分2部分組成:

一部分是頻率等于開關(guān)頻率的三角波,該部分是真正意義的紋波,通常理論紋波值就是計(jì)算這個紋波;這個紋波差模為主,頻率低,要用差模濾波。這個紋波的主要來源:紋波電流在濾波電容ESR上的電壓降。

另一部分就是本貼中的尖峰,這是EMI噪聲,頻率高,以共模為主,必須以共模濾波器濾除。這個紋波的主要來源:初級漏感引起的尖峰電壓,二極管反向恢復(fù)引起的尖鋒電壓。

你說的那個2.2uH,屬于差模濾波電感,加大它能降低輸出紋波,具體衰減還跟后面的濾波電容大小有關(guān),這個差模濾波器得充分考慮分布參數(shù),并不是L越大,C越大,就效果越好,LC太大可能還會引起環(huán)路不穩(wěn)定,通常L為1~10uH,而且電感必須采用單層線圈,以降低電感的分布電容。

以上就是反激開關(guān)電源輸出紋波來源與特征,采用“消源”+“衰減”,根據(jù)需要對癥下藥,能解決大部分紋波問題。

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2011-10-19 10:10
@160217
紋波分2部分組成:一部分是頻率等于開關(guān)頻率的三角波,該部分是真正意義的紋波,通常理論紋波值就是計(jì)算這個紋波;這個紋波差模為主,頻率低,要用差模濾波。這個紋波的主要來源:紋波電流在濾波電容ESR上的電壓降。另一部分就是本貼中的尖峰,這是EMI噪聲,頻率高,以共模為主,必須以共模濾波器濾除。這個紋波的主要來源:初級漏感引起的尖峰電壓,二極管反向恢復(fù)引起的尖鋒電壓。你說的那個2.2uH,屬于差模濾波電感,加大它能降低輸出紋波,具體衰減還跟后面的濾波電容大小有關(guān),這個差模濾波器得充分考慮分布參數(shù),并不是L越大,C越大,就效果越好,LC太大可能還會引起環(huán)路不穩(wěn)定,通常L為1~10uH,而且電感必須采用單層線圈,以降低電感的分布電容。以上就是反激開關(guān)電源輸出紋波來源與特征,采用“消源”+“衰減”,根據(jù)需要對癥下藥,能解決大部分紋波問題。
多謝多謝說的這么詳細(xì),我這里的尖峰測到了震蕩頻率和mos關(guān)斷時的震蕩頻率一致,現(xiàn)在的變壓器漏感很小,感覺應(yīng)該不是變壓器的問題,消除這個mos關(guān)斷時的尖峰能不能從初級的吸收回路考慮?還有就是我現(xiàn)在板子加工模比較麻煩,再就是工模的大小怎么計(jì)算???還是經(jīng)驗(yàn)值?這個尖峰能不能考慮次級肖特基RC吸收回路那里調(diào)一下?補(bǔ)充一下我的變壓器工作的不連續(xù)模式的,是不是這種模式尖峰會大些???
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2011-10-19 10:33
@茂茂偷魚
多謝多謝說的這么詳細(xì),我這里的尖峰測到了震蕩頻率和mos關(guān)斷時的震蕩頻率一致,現(xiàn)在的變壓器漏感很小,感覺應(yīng)該不是變壓器的問題,消除這個mos關(guān)斷時的尖峰能不能從初級的吸收回路考慮?還有就是我現(xiàn)在板子加工模比較麻煩,再就是工模的大小怎么計(jì)算???還是經(jīng)驗(yàn)值?這個尖峰能不能考慮次級肖特基RC吸收回路那里調(diào)一下?補(bǔ)充一下我的變壓器工作的不連續(xù)模式的,是不是這種模式尖峰會大些???
還沒解決?
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2011-10-19 11:54
@無源之水
還沒解決?

加工模是好很多,50mV了差不多,感覺那個共模的分量還是有點(diǎn)大,看別人的基本沒有,我做射頻想盡量盡量小,最好能消除那個共模的干擾

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160217
LV.5
19
2011-10-19 12:41
@茂茂偷魚
多謝多謝說的這么詳細(xì),我這里的尖峰測到了震蕩頻率和mos關(guān)斷時的震蕩頻率一致,現(xiàn)在的變壓器漏感很小,感覺應(yīng)該不是變壓器的問題,消除這個mos關(guān)斷時的尖峰能不能從初級的吸收回路考慮?還有就是我現(xiàn)在板子加工模比較麻煩,再就是工模的大小怎么計(jì)算???還是經(jīng)驗(yàn)值?這個尖峰能不能考慮次級肖特基RC吸收回路那里調(diào)一下?補(bǔ)充一下我的變壓器工作的不連續(xù)模式的,是不是這種模式尖峰會大些???

尖鋒的震蕩頻率要用示波器展開尖鋒測量才準(zhǔn)確。

要先判斷尖鋒來源,DCM模式二極管的尖鋒一般沒有,主要尖鋒就是MOS關(guān)斷時漏感引起的。變壓器漏感小,還得考慮分布電感,特別是次級布線電感,會很大程度增加漏感。DCM的噪聲通常比CCM小,EMI更容易做。

共模后面還要加Y電容接地,共模電感要用分布電容小的效果才好。

加不了共模,可以在輸出線加磁珠,效果相同。

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160217
LV.5
20
2011-10-19 12:42
@茂茂偷魚
加工模是好很多,50mV了差不多,感覺那個共模的分量還是有點(diǎn)大,看別人的基本沒有,我做射頻想盡量盡量小,最好能消除那個共模的干擾
再強(qiáng)調(diào)一下,錯誤的測量方法可能會增大尖鋒的測量結(jié)果,示波器探頭必須采用接地環(huán)。
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2011-10-19 14:07
@160217
尖鋒的震蕩頻率要用示波器展開尖鋒測量才準(zhǔn)確。要先判斷尖鋒來源,DCM模式二極管的尖鋒一般沒有,主要尖鋒就是MOS關(guān)斷時漏感引起的。變壓器漏感小,還得考慮分布電感,特別是次級布線電感,會很大程度增加漏感。DCM的噪聲通常比CCM小,EMI更容易做。共模后面還要加Y電容接地,共模電感要用分布電容小的效果才好。加不了共模,可以在輸出線加磁珠,效果相同。

示波器測量應(yīng)該沒有問題,我嘗試拆掉Y電容那個尖峰變得很大到500mV。我感覺主要的可能是你說的分布電容的問題吧,我對于分布電感的概念比較模糊,布板也不太注意這個,你能幫我看一下板子有沒有問題嗎?還有就是分布感稍微解釋一下嗎?

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160217
LV.5
22
2011-10-19 14:54
@茂茂偷魚
示波器測量應(yīng)該沒有問題,我嘗試拆掉Y電容那個尖峰變得很大到500mV。我感覺主要的可能是你說的分布電容的問題吧,我對于分布電感的概念比較模糊,布板也不太注意這個,你能幫我看一下板子有沒有問題嗎?還有就是分布感稍微解釋一下嗎?

次級布線的分布電感,計(jì)為 Lks,變壓器變比為 n ,則次級電感按照 n*n*Lks 折算為初級漏感,所以次級布線很重要。

要減少布線電感,就必須盡可能減小電流形成回路的面積,具體本例子,就是要讓整流二極管 ,主濾波電容,次級線圈,它們形成的回路面積盡可能小

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160217
LV.5
23
2011-10-19 15:00
@茂茂偷魚
示波器測量應(yīng)該沒有問題,我嘗試拆掉Y電容那個尖峰變得很大到500mV。我感覺主要的可能是你說的分布電容的問題吧,我對于分布電感的概念比較模糊,布板也不太注意這個,你能幫我看一下板子有沒有問題嗎?還有就是分布感稍微解釋一下嗎?

顯然,你的PCB布線不是最優(yōu)的,主濾波回路的面積完全可以更小;并且,你采用雙面板,完全能讓電流回路面積接近0。

PCB問題不是三兩下就能改,PCB并非可調(diào)試的對象,建議你確定一點(diǎn),就是PCB引起的漏感是否起了決定作用,找到問題根源才能有效解決問題。

建議在板測量漏感,并與變壓器漏感作比較,看看是否大了許多,如果是,才去修改PCB。

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geminisky
LV.5
24
2011-10-19 15:26
@160217
顯然,你的PCB布線不是最優(yōu)的,主濾波回路的面積完全可以更??;并且,你采用雙面板,完全能讓電流回路面積接近0。PCB問題不是三兩下就能改,PCB并非可調(diào)試的對象,建議你確定一點(diǎn),就是PCB引起的漏感是否起了決定作用,找到問題根源才能有效解決問題。建議在板測量漏感,并與變壓器漏感作比較,看看是否大了許多,如果是,才去修改PCB。
都是大蝦
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2011-10-19 17:30
@160217
顯然,你的PCB布線不是最優(yōu)的,主濾波回路的面積完全可以更小;并且,你采用雙面板,完全能讓電流回路面積接近0。PCB問題不是三兩下就能改,PCB并非可調(diào)試的對象,建議你確定一點(diǎn),就是PCB引起的漏感是否起了決定作用,找到問題根源才能有效解決問題。建議在板測量漏感,并與變壓器漏感作比較,看看是否大了許多,如果是,才去修改PCB。
我在板上側(cè)和拆下來基本沒什么差別。大了幾個uH,不過現(xiàn)在是得加共模電感了我重新布了一下板你能幫我看一下嗎?提出一下改進(jìn)效果 
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hy1957
LV.5
26
2011-10-20 09:01
@茂茂偷魚
示波器測量應(yīng)該沒有問題,我嘗試拆掉Y電容那個尖峰變得很大到500mV。我感覺主要的可能是你說的分布電容的問題吧,我對于分布電感的概念比較模糊,布板也不太注意這個,你能幫我看一下板子有沒有問題嗎?還有就是分布感稍微解釋一下嗎?
我認(rèn)為可能還與示波器測量有關(guān),應(yīng)該使用測量探頭的接地線盡量短,否則會使紋波看起來很大
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2011-10-20 09:12
@hy1957
我認(rèn)為可能還與示波器測量有關(guān),應(yīng)該使用測量探頭的接地線盡量短,否則會使紋波看起來很大
為了避免測試問題我用兩款機(jī)器,同樣的測試方法,結(jié)果就是現(xiàn)在這款有共模的噪聲。
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160217
LV.5
28
2011-10-20 19:07
@茂茂偷魚
我在板上側(cè)和拆下來基本沒什么差別。大了幾個uH,不過現(xiàn)在是得加共模電感了我重新布了一下板你能幫我看一下嗎?提出一下改進(jìn)效果[圖片] 

比原來好了一些。

首先,我不能肯定修改PCB后輸出噪聲會有立桿見影的變化,坦白說,我覺得改善可能不大。你的變壓器初級漏感多大?焊接上PCB后漏感又是多大?

不過,單從PCB來講,還有改善的空間。

為了盡量減少電流回路,既然你用了雙面PCB,就要充分利用這個優(yōu)勢,讓濾波電容的正負(fù)走線分別在bottom層/TOP層,并且讓2條走線盡可能重合,由于上下電流方向相反,磁場抵消,就幾乎沒有漏感。

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2011-10-21 08:43
@160217
比原來好了一些。首先,我不能肯定修改PCB后輸出噪聲會有立桿見影的變化,坦白說,我覺得改善可能不大。你的變壓器初級漏感多大?焊接上PCB后漏感又是多大?不過,單從PCB來講,還有改善的空間。為了盡量減少電流回路,既然你用了雙面PCB,就要充分利用這個優(yōu)勢,讓濾波電容的正負(fù)走線分別在bottom層/TOP層,并且讓2條走線盡可能重合,由于上下電流方向相反,磁場抵消,就幾乎沒有漏感。
漏感17uH左右在板上20uH左右,主要是我上一個板上沒有哦工模的位置,這次我加上了一個工模,還有初級mos那里之前我用走線過長而且用的雙面布線有重疊的地方我也懷疑是那個問題,你看一下現(xiàn)在最終板的布局 
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160217
LV.5
30
2011-10-21 09:04
@茂茂偷魚
漏感17uH左右在板上20uH左右,主要是我上一個板上沒有哦工模的位置,這次我加上了一個工模,還有初級mos那里之前我用走線過長而且用的雙面布線有重疊的地方我也懷疑是那個問題,你看一下現(xiàn)在最終板的布局[圖片] 

這個漏感確實(shí)不算大,由PCB引起的漏感增大影響應(yīng)該也不大。

對于DCM硬開關(guān),要完全消除MOS關(guān)斷時產(chǎn)生的尖鋒噪聲是很難的,從你目前修改的程度來看,還有3個措施可供你采?。?/p>

1.次級整流二極管的陽極套一個磁珠;

2.輸出共模電感的2端,分別用2個Y電容接地,這里是指接大地,接外殼,外殼再接大地。

3.變壓器加屏蔽層。MOS關(guān)斷的尖鋒大部分都以電場的方式耦合到次級,在初級/次級之間加屏蔽有較大效果。

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2011-10-21 09:11
@160217
這個漏感確實(shí)不算大,由PCB引起的漏感增大影響應(yīng)該也不大。對于DCM硬開關(guān),要完全消除MOS關(guān)斷時產(chǎn)生的尖鋒噪聲是很難的,從你目前修改的程度來看,還有3個措施可供你采?。?.次級整流二極管的陽極套一個磁珠;2.輸出共模電感的2端,分別用2個Y電容接地,這里是指接大地,接外殼,外殼再接大地。3.變壓器加屏蔽層。MOS關(guān)斷的尖鋒大部分都以電場的方式耦合到次級,在初級/次級之間加屏蔽有較大效果。
非常感謝這位大哥耐心細(xì)致的回答,從電路板上元器件再增加的可能性不大了,要改只能是走線,而且我這個沒有外殼接地比較困難,我會嘗試一下你的第三個辦法,再次表示感謝
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