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boost 在某一臨界電壓,輸入電流失控,那里出現了問題呢?

 在調一個很普通的BOOST電路,輸出24V 8A,輸入電壓從36V往下調,在達到8.7V時,輸入電流失控,不斷增大,最后觸發保護,打嗝,問題出在哪里呢?斜坡補償?環路?還是?有人遇到嗎?

磁環參數:DCS234090  2個     19uH 

 

電路圖和波形如下:   

 

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lzpiiei
LV.5
2
2012-02-17 20:16
頂頂更健康,等大牛~
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zq2007
LV.11
3
2012-02-19 13:39
@lzpiiei
頂頂更健康,等大牛~
樓主最好傳份電路圖上來。
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lzpiiei
LV.5
4
2012-02-19 13:52
@zq2007
樓主最好傳份電路圖上來。

就是最簡單的一個boost ,一個2843,一個電感,一個mos,一個二極管。。。

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lzpiiei
LV.5
5
2012-02-19 15:51
@zq2007
樓主最好傳份電路圖上來。
  
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evdi
LV.6
6
2012-02-19 21:53
@lzpiiei
[圖片] [圖片] 
電感減小到斷續模式試試
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54jesus
LV.2
7
2012-02-19 22:01
@evdi
電感減小到斷續模式試試
電感飽和了吧
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lzpiiei
LV.5
8
2012-02-19 22:56
@evdi
電感減小到斷續模式試試

把電感減少和在前端加大電容,有一些效果,不過還是沒有解決根本問題。。根本原因在哪里呢?

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lzpiiei
LV.5
9
2012-02-19 22:57
@54jesus
電感飽和了吧

沒有飽和,電流波形可以看出來。。

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lzpiiei
LV.5
10
2012-03-16 14:12
@lzpiiei
把電感減少和在前端加大電容,有一些效果,不過還是沒有解決根本問題。。根本原因在哪里呢?

UPUPUP

 

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2012-03-18 00:37
@泥腿子混技術
[圖片]肖特基_MOS管_可控硅_IGBT選型表 

有示波器一般問題是比較容易解決的。

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小凡凡
LV.7
13
2012-03-18 08:15
@evdi
電感減小到斷續模式試試

應該是正解

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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zmjjj622
LV.5
14
2012-03-18 09:02
@lzpiiei
頂頂更健康,等大牛~
是不是環路的問題
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lzpiiei
LV.5
15
2012-03-20 18:19
@小凡凡
應該是正解[圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片]  

下圖為開環測試的波形,電流還是會飆升。應該不是右半平面零點問題吧?請指點一下。。。   

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小凡凡
LV.7
16
2012-03-20 18:42
@lzpiiei
下圖為開環測試的波形,電流還是會飆升。應該不是右半平面零點問題吧?請指點一下。。。[圖片] [圖片] [圖片] 

沒做過BOOST,不好下結論。

另外,你的VCC不會也是從VIN取的吧!3843在8.7V可是會欠保護的哦!

關斷UC3843只有三種可能性,你自己慢慢找原因吧!

1、PIN3超過過流保護點電壓,好像是1V還是0.8V;

2、PIN1點電壓低于1V(忘記是0.8還是1V多);

3、PIN7的VCC電壓欠壓保護。

UC3842中文 

如果VCC沒問題,要么是磁芯飽和了,要么是環路問題。

分辨是那種情況其實很簡單,VCC單獨供電,用更大的磁環防止磁芯飽和。

如果還不穩定,那肯定就是環路問題了。BOOST好像一般設計在CCM模式,如果36V全滿載處于CCM模式,那么換句話說,8.7V就處在“超連續或者深度CCM模式”模式,不管是那種控制芯片,深度CCM模式,環路均很難控制。

沒有去具體計算你的參數,最好你核算一下原邊的紋波電流與峰值電流比值(類似反激里面的KRP值),這樣就可以知道8.7V輸入時,電感處于何種工作狀態。不管是BUCK、BOOST,還是反激,這個電流比值在最小輸入電壓全滿載輸出時,應該不會小于0.3,帶同步整流時,應該還會更大。

另外一點,UC3843---PIN4腳的RC值在某種情況下決定最大占空比(甚至好像不會超過0.5),RC取值是否合適,也待驗證!最后一點,在輸入端靠近電感的地方并聯足夠多的電解電容,24V8A,8.7V輸入,太可怕了,搞不好都能在電容兩端拉出個溝來,想到的就這么多了。

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小凡凡
LV.7
17
2012-03-21 00:15
@zmjjj622
是不是環路的問題

呵呵..........大家把注意力都集中在8.7V和UC2843上面了。

BOOST不能降壓,另外,占空比也完全不對。估計他可能用的是反激或者LTC3780之類的升降壓芯片,不管哪種方案,這么低的電壓輸入,其實都不好搞。其它的話就不多說了,或許每個人都有自己的苦衷吧!

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lzpiiei
LV.5
18
2012-03-21 08:39
@小凡凡
沒做過BOOST,不好下結論。另外,你的VCC不會也是從VIN取的吧!3843在8.7V可是會欠保護的哦!關斷UC3843只有三種可能性,你自己慢慢找原因吧!1、PIN3超過過流保護點電壓,好像是1V還是0.8V;2、PIN1點電壓低于1V(忘記是0.8還是1V多);3、PIN7的VCC電壓欠壓保護。[圖片]UC3842中文 如果VCC沒問題,要么是磁芯飽和了,要么是環路問題。分辨是那種情況其實很簡單,VCC單獨供電,用更大的磁環防止磁芯飽和。如果還不穩定,那肯定就是環路問題了。BOOST好像一般設計在CCM模式,如果36V全滿載處于CCM模式,那么換句話說,8.7V就處在“超連續或者深度CCM模式”模式,不管是那種控制芯片,深度CCM模式,環路均很難控制。沒有去具體計算你的參數,最好你核算一下原邊的紋波電流與峰值電流比值(類似反激里面的KRP值),這樣就可以知道8.7V輸入時,電感處于何種工作狀態。不管是BUCK、BOOST,還是反激,這個電流比值在最小輸入電壓全滿載輸出時,應該不會小于0.3,帶同步整流時,應該還會更大。另外一點,UC3843---PIN4腳的RC值在某種情況下決定最大占空比(甚至好像不會超過0.5),RC取值是否合適,也待驗證!最后一點,在輸入端靠近電感的地方并聯足夠多的電解電容,24V8A,8.7V輸入,太可怕了,搞不好都能在電容兩端拉出個溝來,想到的就這么多了。

1.VCC有一個輔助電源供電,不會欠壓保護;

2.電路是工作在CCM模式,低壓紋波電流與峰值電流比值約為0.2(這個值要大于0.3嗎?)

3.用的是2843,開環占空比最大為0.92

4.環路問題?現在開環還是有這個問題

5.試過用更大的環(現在用的是2個CSC234090,試過用三個,同樣的電感量),沒有解決,看電流波形,貌似還沒有飽和。

輸入電感前并電容式的確有一些效果的,因為輸入紋波小了。。

又或許是我的工作做得還不夠細致吧,今天把思路整理一下,把這些可能性再排查一下。。

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lzpiiei
LV.5
19
2012-03-21 08:43
@小凡凡
[圖片]呵呵..........大家把注意力都集中在8.7V和UC2843上面了。BOOST不能降壓,另外,占空比也完全不對。估計他可能用的是反激或者LTC3780之類的升降壓芯片,不管哪種方案,這么低的電壓輸入,其實都不好搞。其它的話就不多說了,或許每個人都有自己的苦衷吧!
8.7V輸入,實質到電容的電壓更低,只有8V左右了,呵呵,用的是2843. BOOST是不能降壓,高于24V輸入,BOOST就不工作了。。占空比那里不對了?
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xyx11
LV.6
20
2012-03-21 09:03
@lzpiiei
1.VCC有一個輔助電源供電,不會欠壓保護;2.電路是工作在CCM模式,低壓紋波電流與峰值電流比值約為0.2(這個值要大于0.3嗎?)3.用的是2843,開環占空比最大為0.924.環路問題?現在開環還是有這個問題5.試過用更大的環(現在用的是2個CSC234090,試過用三個,同樣的電感量),沒有解決,看電流波形,貌似還沒有飽和。輸入電感前并電容式的確有一些效果的,因為輸入紋波小了。。又或許是我的工作做得還不夠細致吧,今天把思路整理一下,把這些可能性再排查一下。。

在此情況下,你的輸出應該也是挺不住的

輸入電壓太低,要保持輸出功率,就必須提高輸入電流,

但是在達成目標之前,你的過流保護動作了。

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lzpiiei
LV.5
21
2012-03-21 09:14
@xyx11
在此情況下,你的輸出應該也是挺不住的輸入電壓太低,要保持輸出功率,就必須提高輸入電流,但是在達成目標之前,你的過流保護動作了。

提高輸入電流沒有錯,問題是怎么一下子要提高這么多呢?你看我的電流波形正常啟動,是可以工作的,過了一分鐘左右,電流才飆升的。正常工作時,需要的輸入電流才20A左右(試過放開2843的限功保護,沒有達到1V),飆升到30A,輸入限流,電壓就掉了。。

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小凡凡
LV.7
22
2012-03-21 09:56
@lzpiiei
1.VCC有一個輔助電源供電,不會欠壓保護;2.電路是工作在CCM模式,低壓紋波電流與峰值電流比值約為0.2(這個值要大于0.3嗎?)3.用的是2843,開環占空比最大為0.924.環路問題?現在開環還是有這個問題5.試過用更大的環(現在用的是2個CSC234090,試過用三個,同樣的電感量),沒有解決,看電流波形,貌似還沒有飽和。輸入電感前并電容式的確有一些效果的,因為輸入紋波小了。。又或許是我的工作做得還不夠細致吧,今天把思路整理一下,把這些可能性再排查一下。。

"2.電路是工作在CCM模式,低壓紋波電流與峰值電流比值約為0.2(這個值要大于0.3嗎?)"

電流模式控制的另外幾個潛在缺點:

采樣信號容易受到干擾

    相對于電壓模式控制,電流模式控制有無與倫比的優點。但兩種情況除外:

    輸出功率太小(且輸入電壓很高),雜散尖峰掩蓋取樣電流;

    輸出功率太大(且輸入電壓很低),無法采樣電感電流(畢竟20%的交流成分)。

KRP不能過小有以下幾個原因:

    磁芯利用率的問題;

    次諧波振蕩(盡管有斜率補償,但有個補償額度的問題)

    KRP過小(深度CCM模式),開關損耗應該挺大,當然低壓低頻可能不存在這個問題,但又會又另外一個問題存在,低頻率帶寬似乎會受到限制,具體影響有多大,我暫時沒辦法說清楚,畢竟沒做過這種產品,詳見《精通開關電源設計》。

   呵呵呵..........

    你的問題我算是明白了,應該是DCDC里面的“輸入反射電流”測試,ACDC電源里面沒有這一項,輸入端有20多A的平均電流,應該挺恐怖,或許輸入端要加LC濾波吧!專門搞DCDC的應該清楚。   

 

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lzpiiei
LV.5
23
2012-03-21 10:20
@小凡凡
"2.電路是工作在CCM模式,低壓紋波電流與峰值電流比值約為0.2(這個值要大于0.3嗎?)"電流模式控制的另外幾個潛在缺點:采樣信號容易受到干擾   相對于電壓模式控制,電流模式控制有無與倫比的優點。但兩種情況除外:   輸出功率太小(且輸入電壓很高),雜散尖峰掩蓋取樣電流;   輸出功率太大(且輸入電壓很低),無法采樣電感電流(畢竟20%的交流成分)。KRP不能過小有以下幾個原因:   磁芯利用率的問題;   次諧波振蕩(盡管有斜率補償,但有個補償額度的問題)   KRP過小(深度CCM模式),開關損耗應該挺大,當然低壓低頻可能不存在這個問題,但又會又另外一個問題存在,低頻率帶寬似乎會受到限制,具體影響有多大,我暫時沒辦法說清楚,畢竟沒做過這種產品,詳見《精通開關電源設計》。  呵呵呵..........   你的問題我算是明白了,應該是DCDC里面的“輸入反射電流”測試,ACDC電源里面沒有這一項,輸入端有20多A的平均電流,應該挺恐怖,或許輸入端要加LC濾波吧!專門搞DCDC的應該清楚。    

輸入反射電流?我這里的20A不是反射電流,是滿載輸出時,輸入端的有效電流,你是說反射電流太大了?影響了?不是很明白。

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小凡凡
LV.7
24
2012-03-21 10:26
@lzpiiei
輸入反射電流?我這里的20A不是反射電流,是滿載輸出時,輸入端的有效電流,你是說反射電流太大了?影響了?不是很明白。

我以前測過一個小功率的,看到過類似的情況,前級搞個LC濾波試試。

8、9V輸入,200來瓦,確實夠折騰的,保持冷靜勒!

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lzpiiei
LV.5
25
2012-03-21 10:39
@小凡凡
我以前測過一個小功率的,看到過類似的情況,前級搞個LC濾波試試。8、9V輸入,200來瓦,確實夠折騰的,保持冷靜勒!
嗯。感覺有點亂,整理一下思路。在這過程中,感覺影響的因素是很多的,環路是肯定有影響的,環路不好,在十幾V就會有問題了,現在的問題應該已經不是環路的問題了,因為現在是開環測試,問題同樣出現,只是在很低的電壓會出現。一個個排除,原因總會找到的。有其他好的建議的繼續指點下哈。。例如在這導通的過程中,MOS發熱,導通電阻上升導致電感兩端電壓減少,占空比增加,會不會也影響到呢?雖然影響很少,應該還是有的吧。。
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小凡凡
LV.7
26
2012-03-21 10:59
@lzpiiei
嗯。感覺有點亂,整理一下思路。在這過程中,感覺影響的因素是很多的,環路是肯定有影響的,環路不好,在十幾V就會有問題了,現在的問題應該已經不是環路的問題了,因為現在是開環測試,問題同樣出現,只是在很低的電壓會出現。一個個排除,原因總會找到的。有其他好的建議的繼續指點下哈。。例如在這導通的過程中,MOS發熱,導通電阻上升導致電感兩端電壓減少,占空比增加,會不會也影響到呢?雖然影響很少,應該還是有的吧。。

對我個人而言,這也是個學習過程。

可能的話輸出直接用芯片做成兩相交錯,應該不會出現類似問題。

還有一個方法應該可以試試,不用2843內部的運放,改成其它的芯片采樣。

這里是網上下的一個100W(19V5A)的,功率不一樣,方案差別不大,另外現在有1個豪歐的MOS,TO-220的,應該不貴。

筆記本電腦電源適配器電路圖 

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xyx11
LV.6
27
2012-03-21 11:41
@lzpiiei
提高輸入電流沒有錯,問題是怎么一下子要提高這么多呢?你看我的電流波形正常啟動,是可以工作的,過了一分鐘左右,電流才飆升的。正常工作時,需要的輸入電流才20A左右(試過放開2843的限功保護,沒有達到1V),飆升到30A,輸入限流,電壓就掉了。。

是什么地方效率變低了?

好像是 MOS管的內阻 變化的規律

你把輸出電流減少1半,看會不會還出現該問題?

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lzpiiei
LV.5
28
2012-03-21 13:25
@xyx11
是什么地方效率變低了?好像是MOS管的內阻變化的規律你把輸出電流減少1半,看會不會還出現該問題?

不會。。或者說至少短時間不會

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wuyuki
LV.5
29
2012-03-21 13:42
@lzpiiei
頂頂更健康,等大牛~

加深電壓反饋

比如在FB上端電阻加小電容

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lzpiiei
LV.5
30
2012-03-21 15:26
@wuyuki
加深電壓反饋比如在FB上端電阻加小電容
試過,沒有用
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sunshinesun
LV.1
31
2012-03-28 06:55
@小凡凡
應該是正解[圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片]  
請問,你上面書的截圖是出自哪本書? 能否上傳,或者給一個資源?
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