接上一篇，確定VCC穩(wěn)定后，需要調(diào)整諧振電容已達(dá)到最佳效率

確認(rèn)AHB電路器件應(yīng)力前需要先調(diào)試諧振電容容值，之前計(jì)算得諧振電容容值為165nF, 我這里選擇100nF+68nF CBB電容并聯(lián)。具體計(jì)算可查閱：《AHB不對(duì)稱半橋反激電路設(shè)計(jì)（二）主要器件參數(shù)規(guī)格計(jì)算》

調(diào)試方法為：用電壓探頭夾在副邊整流管Vds, 電流探頭測(cè)量副邊Id(變壓器電流輸出處)。

下圖中黃色波形為副邊Vds波形（關(guān)斷），藍(lán)色為副邊電流波形。

將輸出調(diào)整至額定負(fù)載輸出，觀察副邊Vds諧振峰值是否超過(guò)耐壓值（A點(diǎn)），副邊是否為ZVS（B點(diǎn)）。

圖中諧振電容容值為Cr=220nF，圖中可以看出A點(diǎn)，B點(diǎn)有明顯的震蕩，表示此時(shí)副邊并未達(dá)到ZVS。

根據(jù)諧振頻率公式

由公式可知，需要增加開(kāi)通時(shí)間，需要減小諧振時(shí)間，由于漏感值有變壓器繞制時(shí)決定了，無(wú)法改變，所以只能通過(guò)改變Cr容值來(lái)調(diào)整。增大Cr,頻率變小，諧振時(shí)間增加，副邊硬關(guān)斷損耗會(huì)更大，且震蕩會(huì)根據(jù)劇烈。所以這里需要減小容值，從而減小諧振時(shí)間，讓Id解決零時(shí)，關(guān)斷副邊MOS。

將Cr調(diào)整為Cr=168nF時(shí)

我手上只有100nF和68nF電容，所以用兩顆進(jìn)行并聯(lián)。

測(cè)試波形如下圖

圖中可以看出，當(dāng)Id降低后關(guān)斷副邊MOS，硬開(kāi)關(guān)的情況得到改善，實(shí)測(cè)電源效率提升了近1%

繼續(xù)減小電容到100nF

可以看到死區(qū)時(shí)間增加，但是這樣情況也是不好的，會(huì)減小電源的效率。因?yàn)樵谥芷趦?nèi)副邊的供電會(huì)更不是負(fù)載的消耗，導(dǎo)致輸出損耗增加。包含變壓器銅損，輸出電容ESR損耗等。這點(diǎn)從示波器上最大電流和有效值電流的變化可以看出。

完成滿載調(diào)試后需要將負(fù)載調(diào)整至芯片變頻模式的最低點(diǎn)。因?yàn)镮C在70-100%負(fù)載條件下是一個(gè)固定占空比，調(diào)整頻率的控制頻率。具體控制模式可以查看《芯片控制模式》

不同廠家芯片控制模式是否一樣我不確定，大家可以自行查閱規(guī)格書(shū)

在滿載變頻工作模式下，負(fù)載越低其頻率越高，所以導(dǎo)通時(shí)間會(huì)隨著變短，副邊會(huì)出現(xiàn)硬開(kāi)關(guān)的情況，這點(diǎn)很難避免，所以我們需要確定在這個(gè)進(jìn)行狀態(tài)下副邊Vds電壓是否超過(guò)MOS耐壓

查規(guī)格書(shū)可以看出滿載變頻模式，頻率最高點(diǎn)為額定負(fù)載的70%作用，本例額定電流為6.25A，其70%為4.3A。將負(fù)載調(diào)整到4.3A處查看結(jié)果如圖

從上圖可知，副邊尖峰已達(dá)到124V，高壓耐壓120V。這時(shí)有2種調(diào)試方案。

方案1：繼續(xù)調(diào)小諧振電容容值，直至全范圍內(nèi)Vds尖峰在MOS管耐壓范圍內(nèi)。

方案2：在副邊Vds加RC吸收電路，抑制尖峰。

由于這2種方案都會(huì)帶來(lái)效率的損失，所以在沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)值查看下，可能需要嘗試2種方案來(lái)最終決定那個(gè)方法最優(yōu)

Vds RC吸收調(diào)試

通過(guò)示波器測(cè)得震蕩頻率為13.88MHz

在Vds兩端加一顆3.3nF電容后測(cè)頻率為5MHz, 將上述數(shù)據(jù)添加到計(jì)算表格得RC取值

取R=22Ω，C=3.3nF，Vds波形改善

注意這里是RC是屬于耗能電路，實(shí)測(cè)效率下降了0.7%。所以并不是吸收越多越好。

將電容值調(diào)整為1nF后，效率下降0.3%。波形如下

繼續(xù)減小C到330pF,如圖

具體調(diào)到多少需要再滿足MOS耐壓的前提下平衡EMI和效率，大家根據(jù)自己的項(xiàng)目情況自行調(diào)整我這里就不再贅述了

是否一定要做大副邊ZVS效率最高呢？答案是否定的，因?yàn)樵蕉痰闹C振周期意味著副邊電流應(yīng)力會(huì)更大，從之前的測(cè)試結(jié)果上看Cr=100nF時(shí)，副邊電流峰值為21A，有效值9.76A。調(diào)整為168nF后，峰值降低為18.4A，有效值9.4A。在加大220nF,副邊電流峰值為16.8A。

由已知峰值電流的大小會(huì)影響變壓器磁芯損耗，而且副邊電流的變大也會(huì)帶來(lái)銅損的增加。所以不能一味的追求ZVS。

我在副邊Vds增加RC吸收后，實(shí)測(cè)其效率與168nF不加RC吸收電流的效率基本一致。

下圖是220nF HB點(diǎn)電壓波形和副邊ID電流波形圖。

諧振電容Cr兩端波形

檢查占空比和頻率，由于示波器測(cè)量的周期涵蓋了死區(qū)事情，所以示波器上顯示的占空比和之前計(jì)算值不同，因?yàn)橛?jì)算時(shí)，為了簡(jiǎn)化計(jì)算我們忽略了死區(qū)時(shí)間和Llk對(duì)周期的影響故計(jì)算值會(huì)偏大。

檢測(cè)時(shí)間開(kāi)通時(shí)間與關(guān)斷時(shí)間，是為了確定變壓器能完全退磁。這里用電流探頭夾諧振電容輸入，并用電壓探頭夾副邊Vds

我示波器只有2通道，且只有一個(gè)隔離電壓探頭，所以我沒(méi)有直接測(cè)量上下管，來(lái)測(cè)量死區(qū)時(shí)間

上圖藍(lán)色為原邊電流，黃色為副邊Vds波形

從測(cè)量值得Ton時(shí)間為2.92us,Toff時(shí)間為4.32uS. 實(shí)際占空比D為0.4.滿足最大占空比限制要求。

測(cè)試器件的應(yīng)力是否在合理

PFC電路

PFC開(kāi)關(guān)管處Vds電壓波形

由于sy5072B 能進(jìn)行QR關(guān)斷，所以除了查看Vds尖峰是否除以安全范圍內(nèi)，我還會(huì)確認(rèn)一下MOS管是否在谷底導(dǎo)通。

查看Vds最大值示波器測(cè)試方法：將示波器觸發(fā)點(diǎn)設(shè)置在目標(biāo)值，然后開(kāi)啟單次觸發(fā)，如果超過(guò)限制值示波器會(huì)捕捉到。如果一直沒(méi)有觸發(fā)，代表Vds處于安全范圍內(nèi)。

還有一個(gè)方法就是調(diào)大水平時(shí)基到1-2S，查看最大值是否超過(guò)限值

輸出電容電壓波形

這里需要檢查電容的最大值和紋波是否處于設(shè)計(jì)目標(biāo)內(nèi)。

整流二極管波形

AHB電路

需要檢查上下管峰值應(yīng)力是否處于安全值

HB點(diǎn)下管對(duì)地Vds波形

諧振電容VIN端對(duì)地波形

以上是AHB電路的調(diào)試過(guò)程，其中對(duì)于不同負(fù)載狀態(tài)下的應(yīng)力也是需要檢查的，由于篇幅的原因我這里就不單獨(dú)列出了

對(duì)于沒(méi)有電流探頭的朋友，調(diào)整諧振電容時(shí)判斷是否為ZCS的朋友，可以通過(guò)觀察副邊Vds關(guān)斷前是否有平臺(tái)來(lái)得知是否為ZCS。如圖中紅圈處所示

另外還有一個(gè)方法就是不加RC吸收，觀察副邊Vds是否有震蕩。