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  • 急!采用全橋高頻逆變,空載下,輸出兩端波形有尖峰!接上變壓器初級繞組后,波形失真!本人第一次接觸逆變,望高手指教啊

急!采用全橋高頻逆變,空載下,輸出兩端波形有尖峰!接上變壓器初級繞組后,波形失真!本人第一次接觸逆變,望高手指教啊

   

1、上圖是全橋逆變原理圖!輸出A端串接一個補(bǔ)償電容后接我自己制作的變壓器。實驗過程中,先不加補(bǔ)償電容C,直接接的初級繞組。 Vd加上20V的直流電,采用2110驅(qū)動mos管,空載條件下,A端的輸出電壓波形如下:

 

輸出電壓波形,可以看到上下都有尖峰,請問各位大師這是正常的波形嘛,對后面電路有沒有影響嗎?如果不正常,怎么去消除或者減小尖峰呢?

 2、逆變橋輸出A,B兩端直接接上變壓器的初級繞組后,直流電壓源Vd為20V的電壓立即被拉成了3.8左右。在測量A輸出電壓波形如下:

 

波形失真畸形,電壓也被拉低了,什么原因造成的呢,望各位高手和大師幫小弟解疑,小弟感激不盡!

全部回復(fù)(38)
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2012-08-17 16:59

高手啊,賜教啊?。?/p>

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小礦石
LV.10
3
2012-08-17 20:01

什么控制邏輯或者算法

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ceh168
LV.5
4
2012-08-18 10:16
我覺得變壓器初級那個電容沒必要加
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2012-08-18 10:51
@ceh168
我覺得變壓器初級那個電容沒必要加

加電容只是為了補(bǔ)償,實驗開始的時候并沒有加!

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luojun
LV.8
6
2012-08-18 13:50
@huazhu88888
加電容只是為了補(bǔ)償,實驗開始的時候并沒有加!

在不加樓主所說的補(bǔ)償電容的情況下

把母線上的兩個電容不要經(jīng)過那個電阻,把他們放到上面場管的漏極和下面場管的源極最近的地方應(yīng)該有所改善。

 

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2012-08-20 08:20
@小礦石
什么控制邏輯或者算法

團(tuán)長,我采用的是PWM脈寬調(diào)制,雙極性控制H橋斜對的兩組mos管依次導(dǎo)通,在輸出產(chǎn)生交變的方波信號。

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2012-08-20 08:27
@luojun
在不加樓主所說的補(bǔ)償電容的情況下把母線上的兩個電容不要經(jīng)過那個電阻,把他們放到上面場管的漏極和下面場管的源極最近的地方應(yīng)該有所改善。 

你好,旅長,其實上圖是原理圖。試驗中,我是沒有加上那個采樣電阻的。

我在想是不是我設(shè)計的線圈有問題,因為這個變壓器是可分離的變壓器,就是初級繞組和次級繞組是分開的。我想通過線圈之間的耦合,在高頻交流條件下,初級產(chǎn)生一個交變的磁場,次級由感應(yīng)原理感應(yīng)到電壓,這樣可以為負(fù)載供電了。我實驗中就直接接上初級繞組的。

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2012-08-21 21:07

求,哪位高手現(xiàn)身幫幫小弟我吧?。?/p>

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ddd4ddd4
LV.2
10
2012-11-17 22:25
@huazhu88888
求,哪位高手現(xiàn)身幫幫小弟我吧?。?/span>

上下管有共通現(xiàn)象,解決辦法:

1.加大死區(qū)時間

2.MOS的驅(qū)動正向串100歐電阻,反向并聯(lián)1個1N4148

 

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dulai1985
LV.10
11
2012-11-18 07:52
@ddd4ddd4
上下管有共通現(xiàn)象,解決辦法:1.加大死區(qū)時間2.MOS的驅(qū)動正向串100歐電阻,反向并聯(lián)1個1N4148 
講講具體的用處唄~
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ddd4ddd4
LV.2
12
2012-11-21 09:39
@dulai1985
講講具體的用處唄~
同樣的電路結(jié)構(gòu)采用不同的MOS管,其現(xiàn)象有可能完全不同。究其原因,主要在于不同的管子它的米勒電容不同,同時它的體二極管的反向恢復(fù)時間也不同。當(dāng)這兩樣?xùn)|西都比較大的時候,就會出現(xiàn)共通問題(當(dāng)然是指死區(qū)時間不是刻意加大的情況下,不過在某些情況下加大了死區(qū)也沒用)。因而在做全橋的時候首先就要注意共通的問題,比如說你用COOLMOS管直接替代普通的平面管的話,多半會出現(xiàn)共通。因此調(diào)試全橋狀態(tài)的時候,都把管子做成慢導(dǎo)通,快關(guān)斷。米勒電容造成的效果往往都是正反饋效果,比如下管處于關(guān)斷狀態(tài),等過了死區(qū)時間后上管導(dǎo)通,這時下管的D極就會出現(xiàn)正電壓,這個正電壓如果上升速率足夠快的話,就會通過下管的米勒電容導(dǎo)致下管開通,這時就會出現(xiàn)共通,同時由于上下管的SD之間存在不小的寄生電感,因而在這個電感上會出現(xiàn)很高的電壓尖峰,而這個尖峰又會繼續(xù)通過下管的米勒電容造成下管的持續(xù)導(dǎo)通,然后就是大家都一塌糊涂,呵呵。。。
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huazhu88888
LV.3
13
2012-11-25 22:17
@ddd4ddd4
同樣的電路結(jié)構(gòu)采用不同的MOS管,其現(xiàn)象有可能完全不同。究其原因,主要在于不同的管子它的米勒電容不同,同時它的體二極管的反向恢復(fù)時間也不同。當(dāng)這兩樣?xùn)|西都比較大的時候,就會出現(xiàn)共通問題(當(dāng)然是指死區(qū)時間不是刻意加大的情況下,不過在某些情況下加大了死區(qū)也沒用)。因而在做全橋的時候首先就要注意共通的問題,比如說你用COOLMOS管直接替代普通的平面管的話,多半會出現(xiàn)共通。因此調(diào)試全橋狀態(tài)的時候,都把管子做成慢導(dǎo)通,快關(guān)斷。米勒電容造成的效果往往都是正反饋效果,比如下管處于關(guān)斷狀態(tài),等過了死區(qū)時間后上管導(dǎo)通,這時下管的D極就會出現(xiàn)正電壓,這個正電壓如果上升速率足夠快的話,就會通過下管的米勒電容導(dǎo)致下管開通,這時就會出現(xiàn)共通,同時由于上下管的SD之間存在不小的寄生電感,因而在這個電感上會出現(xiàn)很高的電壓尖峰,而這個尖峰又會繼續(xù)通過下管的米勒電容造成下管的持續(xù)導(dǎo)通,然后就是大家都一塌糊涂,呵呵。。。
您好,那有什么解決的辦法呢?小弟我一籌莫展啊,
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ddd4ddd4
LV.2
14
2012-11-25 22:37
@huazhu88888
您好,那有什么解決的辦法呢?小弟我一籌莫展啊,

首先避免選用COOLMOS管做全橋,然后做到MOS管慢開通,快關(guān)斷,實際操作就是柵極串1個10歐以上50歐以下的電阻,電阻上反向并聯(lián)1個1N4148。死區(qū)時間做到1us,直流母線在MOS管橋的上下管最靠近的地方接1uf/600v的CBB電容濾波,這樣基本不會有大問題,當(dāng)然PCB布板也不能太離譜。如果你做的是工頻逆變的話,變壓器初級需要串1個儲能電感,初級上并1個濾波電容。

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z_mc
LV.2
15
2012-11-26 09:54
你好,請問一下你的那四個晶閘管是怎么控制實現(xiàn)TI、T4導(dǎo)通,而T2、T3關(guān)斷,然后切換到T1、T4關(guān)斷,而T2、T3導(dǎo)通的呢?希望LZ能給我指點(diǎn)一下,非常感謝!
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huazhu88888
LV.3
16
2012-11-26 10:31
@ddd4ddd4
首先避免選用COOLMOS管做全橋,然后做到MOS管慢開通,快關(guān)斷,實際操作就是柵極串1個10歐以上50歐以下的電阻,電阻上反向并聯(lián)1個1N4148。死區(qū)時間做到1us,直流母線在MOS管橋的上下管最靠近的地方接1uf/600v的CBB電容濾波,這樣基本不會有大問題,當(dāng)然PCB布板也不能太離譜。如果你做的是工頻逆變的話,變壓器初級需要串1個儲能電感,初級上并1個濾波電容。

感謝您的回答,我采用的是IRF450的MOS管做全橋,現(xiàn)在的系統(tǒng)的工作頻率是30.03KHz,周期是33.20us,死區(qū)時間設(shè)置的是0.56us.直流母線電壓加的是2uf/630V的CBB電容濾波。其實逆變輸出的接純阻性負(fù)載時,負(fù)載兩端的波形沒有一點(diǎn)尖峰。

方便的話能留一個QQ嗎?

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huazhu88888
LV.3
17
2012-11-26 10:34
@z_mc
你好,請問一下你的那四個晶閘管是怎么控制實現(xiàn)TI、T4導(dǎo)通,而T2、T3關(guān)斷,然后切換到T1、T4關(guān)斷,而T2、T3導(dǎo)通的呢?希望LZ能給我指點(diǎn)一下,非常感謝!
采用雙極性控制,利用控制電路使對管的兩MOS管輪流導(dǎo)通,各導(dǎo)通180度。
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dulai1985
LV.10
18
2012-11-26 11:02
@huazhu88888
感謝您的回答,我采用的是IRF450的MOS管做全橋,現(xiàn)在的系統(tǒng)的工作頻率是30.03KHz,周期是33.20us,死區(qū)時間設(shè)置的是0.56us.直流母線電壓加的是2uf/630V的CBB電容濾波。其實逆變輸出的接純阻性負(fù)載時,負(fù)載兩端的波形沒有一點(diǎn)尖峰。方便的話能留一個QQ嗎?
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huazhu88888
LV.3
19
2012-11-26 12:15
@dulai1985
[圖片]
怎么啦,旅長給小弟點(diǎn)建議啊!負(fù)載接自制的變壓器,初次級繞組是分離的,并且畫在PCB板上,可是一通電,初級繞組端的電壓波形就如上面的。不知道什么原因,求大師指點(diǎn)啊~急
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z_mc
LV.2
20
2012-11-26 21:03
@huazhu88888
采用雙極性控制,利用控制電路使對管的兩MOS管輪流導(dǎo)通,各導(dǎo)通180度。

非常感謝LZ的解答,可是我仍然比較迷惑,因為我不是學(xué)電路的,然后畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師老師給了我一個需要搞電路的課題,所以很希望得到LZ的指點(diǎn)啊,LZ能不能給個控制那塊的電路圖什么的呢,或者能給我講一下? 再次感謝了!

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ddd4ddd4
LV.2
21
2012-11-26 21:12
@huazhu88888
采用雙極性控制,利用控制電路使對管的兩MOS管輪流導(dǎo)通,各導(dǎo)通180度。

首先要搞明白你這個電路做什么用?如果是高頻逆變,輸出不要變壓器,接LC濾波即可。如果是工頻逆變,變壓器初級串儲能電感,否則不同的用途,波形是不一樣的。負(fù)載兩端的尖峰不能說明所有問題。

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z_mc
LV.2
22
2012-11-26 21:19
@ddd4ddd4
首先要搞明白你這個電路做什么用?如果是高頻逆變,輸出不要變壓器,接LC濾波即可。如果是工頻逆變,變壓器初級串儲能電感,否則不同的用途,波形是不一樣的。負(fù)載兩端的尖峰不能說明所有問題。
我想搭一個能實現(xiàn)把12V左右的直流電變成10KHZ的交流電的電路,負(fù)載接一個發(fā)射線圈,然后通過接受線圈來耦合共振,實現(xiàn)無線輸電的功能,目前對實現(xiàn)交流電這一塊還很迷惑,主要是電路方面很不明白,希望師兄們能夠指點(diǎn)指點(diǎn),很感激!
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ddd4ddd4
LV.2
23
2012-11-26 23:12
@z_mc
我想搭一個能實現(xiàn)把12V左右的直流電變成10KHZ的交流電的電路,負(fù)載接一個發(fā)射線圈,然后通過接受線圈來耦合共振,實現(xiàn)無線輸電的功能,目前對實現(xiàn)交流電這一塊還很迷惑,主要是電路方面很不明白,希望師兄們能夠指點(diǎn)指點(diǎn),很感激!

你的這個磁共振無線輸電的東東,有個高中生參加全國比賽的,做到了10厘米距離傳輸40W,效率在2厘米時96%,10厘米時48%,你可以去看下他的論文,是寫無線供電桌面的,在小小科學(xué)家的網(wǎng)站上可以找到的,湖北的。發(fā)射是并聯(lián)諧振,線圈的諧振電流很大,用的全橋軟開關(guān)。接收是串聯(lián)諧振。沒有使用倍增線圈,使用倍增線圈據(jù)說距離可以到50厘米,不過論文中沒寫。

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z_mc
LV.2
24
2012-11-27 10:16
@ddd4ddd4
你的這個磁共振無線輸電的東東,有個高中生參加全國比賽的,做到了10厘米距離傳輸40W,效率在2厘米時96%,10厘米時48%,你可以去看下他的論文,是寫無線供電桌面的,在小小科學(xué)家的網(wǎng)站上可以找到的,湖北的。發(fā)射是并聯(lián)諧振,線圈的諧振電流很大,用的全橋軟開關(guān)。接收是串聯(lián)諧振。沒有使用倍增線圈,使用倍增線圈據(jù)說距離可以到50厘米,不過論文中沒寫。

嗯,差不多就是這樣一個東東,我早上一直在找他寫的那篇文章,可是找了好久也沒有找到,你能不能發(fā)一個鏈接給我呢?麻煩你了!非常感謝!

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huazhu88888
LV.3
25
2012-11-27 12:17
@ddd4ddd4
你的這個磁共振無線輸電的東東,有個高中生參加全國比賽的,做到了10厘米距離傳輸40W,效率在2厘米時96%,10厘米時48%,你可以去看下他的論文,是寫無線供電桌面的,在小小科學(xué)家的網(wǎng)站上可以找到的,湖北的。發(fā)射是并聯(lián)諧振,線圈的諧振電流很大,用的全橋軟開關(guān)。接收是串聯(lián)諧振。沒有使用倍增線圈,使用倍增線圈據(jù)說距離可以到50厘米,不過論文中沒寫。

1、您好,我的這個H橋就是實現(xiàn)高頻逆變,然后通過可分離的變壓器,就是初級線圈和次級線圈是分開的,初次級線圈是我自己設(shè)計的,采用螺旋結(jié)構(gòu),畫在PCB板子上,然后實現(xiàn)這個無線輸電,我也是第一次接觸變壓器。原理是高頻逆變產(chǎn)生的高頻交流電接初級線圈,在初級線圈就會產(chǎn)生一個交變的磁場,與初級線圈相隔一段距離的次級線圈就會感應(yīng)到同頻率的交流電,然后接交流燈泡,點(diǎn)亮這個燈泡。您看,方案可行嘛?

2、另外,因為初次級線圈是分開的,存在很大的漏電感,耦合效率低,采用串聯(lián)諧振的補(bǔ)償方式,在逆變輸出端串聯(lián)一個電容然后直接連接初級線圈,使得LC諧振,是不是這樣的一個諧振方式呢?

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z_mc
LV.2
26
2012-11-27 14:25
@huazhu88888
1、您好,我的這個H橋就是實現(xiàn)高頻逆變,然后通過可分離的變壓器,就是初級線圈和次級線圈是分開的,初次級線圈是我自己設(shè)計的,采用螺旋結(jié)構(gòu),畫在PCB板子上,然后實現(xiàn)這個無線輸電,我也是第一次接觸變壓器。原理是高頻逆變產(chǎn)生的高頻交流電接初級線圈,在初級線圈就會產(chǎn)生一個交變的磁場,與初級線圈相隔一段距離的次級線圈就會感應(yīng)到同頻率的交流電,然后接交流燈泡,點(diǎn)亮這個燈泡。您看,方案可行嘛?2、另外,因為初次級線圈是分開的,存在很大的漏電感,耦合效率低,采用串聯(lián)諧振的補(bǔ)償方式,在逆變輸出端串聯(lián)一個電容然后直接連接初級線圈,使得LC諧振,是不是這樣的一個諧振方式呢?
嗯,框架性的東西應(yīng)該是這樣的,您的那個逆變電路的頻率驅(qū)動模塊、控制電路是怎么樣的呢?能給我發(fā)一個您做的嗎?非常感謝??! 郵箱:zhoumingchuan1990@126.com  QQ:1010981532
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ddd4ddd4
LV.2
27
2012-11-27 20:43
@huazhu88888
1、您好,我的這個H橋就是實現(xiàn)高頻逆變,然后通過可分離的變壓器,就是初級線圈和次級線圈是分開的,初次級線圈是我自己設(shè)計的,采用螺旋結(jié)構(gòu),畫在PCB板子上,然后實現(xiàn)這個無線輸電,我也是第一次接觸變壓器。原理是高頻逆變產(chǎn)生的高頻交流電接初級線圈,在初級線圈就會產(chǎn)生一個交變的磁場,與初級線圈相隔一段距離的次級線圈就會感應(yīng)到同頻率的交流電,然后接交流燈泡,點(diǎn)亮這個燈泡。您看,方案可行嘛?2、另外,因為初次級線圈是分開的,存在很大的漏電感,耦合效率低,采用串聯(lián)諧振的補(bǔ)償方式,在逆變輸出端串聯(lián)一個電容然后直接連接初級線圈,使得LC諧振,是不是這樣的一個諧振方式呢?

不是你這樣子做的,呵呵。做無線輸電的時候,漏感很大,占空比需要小,可以固定在30%,線圈的死區(qū)時間要大。發(fā)射端需要并聯(lián)諧振,串聯(lián)諧振是不行的。

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huazhu88888
LV.3
28
2012-11-27 21:09
@ddd4ddd4
不是你這樣子做的,呵呵。做無線輸電的時候,漏感很大,占空比需要小,可以固定在30%,線圈的死區(qū)時間要大。發(fā)射端需要并聯(lián)諧振,串聯(lián)諧振是不行的。

為什么不行呢?我看到很多文獻(xiàn)說的都是串聯(lián)諧振,求您能否詳細(xì)解釋下。

占空比要小,就是說控制驅(qū)動H橋的PWM波的占空比要小,死區(qū)時間變大是嘛?

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ddd4ddd4
LV.2
29
2012-11-28 09:53
@huazhu88888
為什么不行呢?我看到很多文獻(xiàn)說的都是串聯(lián)諧振,求您能否詳細(xì)解釋下。占空比要小,就是說控制驅(qū)動H橋的PWM波的占空比要小,死區(qū)時間變大是嘛?

無線輸電,需要空間強(qiáng)磁場,磁場由線圈的電流和匝數(shù)決定,并聯(lián)諧振的線圈電流是總電流的Q倍。死區(qū)時間要足夠大,使得線圈有時間諧振,否則你的空載電流很大。

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huazhu88888
LV.3
30
2012-11-28 16:53
@ddd4ddd4
無線輸電,需要空間強(qiáng)磁場,磁場由線圈的電流和匝數(shù)決定,并聯(lián)諧振的線圈電流是總電流的Q倍。死區(qū)時間要足夠大,使得線圈有時間諧振,否則你的空載電流很大。

謝謝您的指點(diǎn),還有些疑問想請教您

(1)那是不是在逆變輸出端接初級繞組,然后電容與初級繞組并聯(lián)?那么采用并聯(lián)諧振方式,是電容C與初級繞組的電感量L產(chǎn)生諧振嗎?

(2)還有就是,并聯(lián)諧振只是為了補(bǔ)償初級繞組的漏電感,提高傳輸效率,那么在不加并聯(lián)諧振補(bǔ)償方式下,次級應(yīng)該能感應(yīng)到電流吧?

(3)直流供電供給逆變電路,是不是電壓越大越好,在實驗室中我們條件有限,直流電壓才只能加到25V。

再一次感謝您細(xì)心的指導(dǎo)!

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ddd4ddd4
LV.2
31
2012-11-28 20:56
@huazhu88888
謝謝您的指點(diǎn),還有些疑問想請教您(1)那是不是在逆變輸出端接初級繞組,然后電容與初級繞組并聯(lián)?那么采用并聯(lián)諧振方式,是電容C與初級繞組的電感量L產(chǎn)生諧振嗎?(2)還有就是,并聯(lián)諧振只是為了補(bǔ)償初級繞組的漏電感,提高傳輸效率,那么在不加并聯(lián)諧振補(bǔ)償方式下,次級應(yīng)該能感應(yīng)到電流吧?(3)直流供電供給逆變電路,是不是電壓越大越好,在實驗室中我們條件有限,直流電壓才只能加到25V。再一次感謝您細(xì)心的指導(dǎo)!

1.是

2.不是補(bǔ)償,是參與諧振。不諧振,次級也可以感應(yīng)到電流,但是很低,而且是低很多,特別是距離遠(yuǎn)了后。

3.電壓越高,傳輸越遠(yuǎn),效率越高。傳輸距離和電流的上升率成正比,頻率越高也越遠(yuǎn),一個道理。

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