全桥LLC调试概要.docx

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1、桥LLC调试在摸索了 N年的移相全桥后，现在终于开始着手这项目前尚算较新的DC/DC技术。基本设计参数：输入390VDC，输出48VDC，功率2KW ,谐振频率100KHz，最低频率68KHz , 空载开机最高频率 250KHz ,固定死区调频方式，0.5us的死区时间。今天进行了调压器强电 调试，在输入270VDC左右开始输出稳压，稳压后看着原边逆变桥前桥与后桥中点的近乎50%占空比的电压波形就让俺半天反应不过来（脑子里面还是被移相的观念毒害”着，怎么样还不移相稳压呢？ W） o死负载挂了一个 50W的大功率电阻，现在测试了在 50W负载下的开机电压上升波形、逆变桥原边中点电压波形与电流波形

2、副边二极管电压波形。发现N多疑点，先上图：1.挂着50W的负载开机，发现在电压输出到37V时有一个台阶，然后再到 48 o为什么会有个台阶？-loomv49.0 VA4S .6 V-40OrtlS O 0.00 s A400IHSG 一 一二一H： f4ooms率中值一值现现广为”2.50K次，抒。J10 点57.C V _ _ . _ J1e -I116：0色。$2 .测试了原边中点电压波形与电流波形，发现理论相差甚远。（我设计的谐振频率为 100KHz 现在带载才50W ,居然测试开关频率就为 89KHZ ,这还得了的。我岂不是不用带重载了？并且，电流波形貌似滞后了电压 N大的相位，这与

3、很多资料介绍的不符合），最后，占空比几乎近似50% ,按照传统的思维应该向副边传输很大的能量， 但是实际不是，这又是为什么呢？关用J K I二交湎由I 1M 75 5GmeO57r(?ms 57.6ms t 1一44值平均值8g.m 5k最小俱最大值35k吁鹿 V7 20110.QQ0Jj7；(n：59250M7& O / !tk 点140mVj3 .测试了副边二极管阳极相对阴极的电压波形，可以看出，副边电压幅值为100VDC ,约为2倍的额定输出电压，反向尖峰很小，应该此时副边是ZCS ,但是为什么幅值是额定电压的 2倍呢？这样一个周期算起来岂不是输出平均电压为100V ?但是实际上测试得到

4、的电压为 48V4 .测试了控制板正面不同点地的电平（控制板背面大面积敷铜作为地），发现居然在电源工作 后，控制板的地存在干扰现象，我用的非隔离采样。这个可是在以前从来没有遇到过，大家帮 忙分析分析。很啰嗦，可能会引起很多人不屑，估计很多人看完后都会叫俺先回去吸收消化好LLC的谐振过程再动手做。俺其实也研究了好一段时间原理了，不过很多疑点和不懂，故就大着胆子红着脖 子边做边学，顺便请教大家，这样，估计学起来更快破!还请大家不吝赐教。我会一直将实 验结构奉上，直至完全调通其为止，还请大家鼎力配合回复Texasv Instruments2012年争做II资料分享源痛取II达人超级大奖一 TI德州仪

5、器电源技术资源分享大型网络活动i楼呆头鹅|工程师（693） | 发消息2011-07-07 22:58我也在调1 .台阶可能是反馈环路问题，可以先不理会2 .电流波形和电压波形的相位比较要看你的测试点和电流采样相位之间的关系，有图、测试点测试方式才能分辨。处于谐振点时，输出电压理论 上和负载大小无关。向副边传输的电流是谐振电流和励磁电流的差，和占 空比无关。3 .负半周的电压也测到了4 .辐射比较大dsp2407 |工程师（706）| 发消息2011-07-07 22:581 .初步也是预备不管反馈环路2 .原边电压波形测试时，差粉探头正极挂在前臂中点，探头负极挂在后臂中 点测试得到，电流波形

6、则是测试流入变压器的电流波形3 .采用定死区调频的方式，所以占空比看起来任何时候都貌似都很大，接近 50%,这个时候再也不能按照传统全桥的方式来考虑，占空比越大，向副边传输的能量也越大，这个理论在LLC里面有些不成立了 .那LLC能够向副 边输出能量，靠的是什么？4 .阁下说的辐射过大，指的是那一部分，谐振腔么？对俺的控制都严重干扰 了.3楼joyhou|本网技师（210） | 发消息2011-07-07 22:581环路响应不够快，或者开机频率过高2这个比较奇怪，波形按中心轴左右对调才正常3在任何时候占空比都是50%回复4楼bigbigeasy|工程师(436) | 发消息2011-07-0

7、7 22:58负载太轻了，就是这样的回复5楼|_ fdsp2407|工程师（706）| 发消息2011-07-07 22:58蔽周一再弄，这个周末给自己放一个大假回复6楼dsp2407|工程师（706）| 发消息2011-07-07 22:58今天继续进行调试，一横心，加了 1.5KW的负载.不过实际上是先到500W1000W1500W 这三个等级逐步加上去的，发现：在空载的时候外置谐振电感比较热，（由于变压器设计技术不够，故采用了漏感+谐振电感的方法O）,这是不是因为在空载时候原边空载环流比较大的缘故？并且 随着负载的加重，谐振电感发热开始减小，但是到了 1500W 时候，又 开始发热了，带

8、了 30分钟，有75度,其他环节都不怎么样，发热状况很理想. 不用风吹都可以.原边电流波形在负载越重的时候开始向原边电压波形中 心靠拢除此之外，1 .控制板的地还是有上面图所示的干扰尖刺，请问该怎么样解决？2 .当超过1500W 的时候，系统开始不稳定，出现啸叫现象，原边电压电流波 形已经乱七八糟.吓得俺赶紧卸载.回复7楼dsp2407 |工程师（706）| 发消息2011-07-07 22:58强行带载2KW , 一上电，MOSFET就挂了，靠！看来真的原边在 1.5KW 时候已经临近（L+L+C的谐振点）了。原边已经临近危 险的ZCS状态。控制板地有毛刺原来是神马，是自己的水货探头 导致，

9、NND回复dsp2407|工程师（706）| 发消息2011-07-07 22:58倒数10我现在的LLC遇到的问题主要是：1 .我初次设定的第一个谐振频率 100K ,下限频率65K ,也就 是工作频率不能低于这个第二个谐振频率点，空载开机则200K o但是实际调试中发现，我挂了 3W左右的死负载，就 发现其工作频率在90K左右（这么轻负载的时候怎么频率会飘 到这么低了？百思不得其解，究竟是那个环节出了问题？我的 磁芯器件全部测试过的，其值基本等于我所设计的值），到1.5KW 时，工作频率在85K,边谐振电感很热，有 75 ,其他 环节还好，但是这个时候再加一点大概 100W 左右的负载，谐

10、 振腔便叫，分辨不清楚是那个叫了，原边此时电流电压波形一团糟，得赶紧关机。给我的感觉是工作频率不能太低了，已经 原边开始进入危险的 ZCS第三区，但是此时的工作频率才 83K 左右呀，还远远未到我设定的65K2 .现在给我的感觉就是调频的范围很窄，只在85K90K 的范围，对应负载3W1.5KW,反正我测试外部 PI输入，只要PI进入调节线性区，那么其开关频率一下子便进入了90K o比较奇怪3 .还有就是那个电流电压波形的相移，为什么电流波形会滞后 电压波形如此之多呢？又会是那个环节出问题了？非常感谢！回复9楼bigbigeasy|工程师（436） | 发消息2011-07-07 22:58倒

11、数91要时刻监测电流波形，轻载频率和你的设计有关2实际工作中频率基本不变才对，因为 q固定了，空载会进入间歇模式3你轻载，为了恒压，频率比实际谐振频率要高好多。下面是我做的半桥11c回复10楼dsp2407|工程师（706）| 发消息2011-07-07 22:58倒数8确实漂亮的波形，这个比我做的高水平多了。回复ii楼dsp2407|工程师（706）| 发消息2011-07-07 22:58倒数7你好！很想得到你的帮助， 还请不吝指点，谢谢了。由 于是初步做LLC,很大的疑问，边学边做的，所以也 碰了很多壁，针对我手头现在的这款全桥LLC （从机理来说和半桥差别不多），这几天调试遇到了以下颇

12、多 疑问：1 .上到2KW负载时，发现谐振电感和主变都比较热， 分别有76。和85。，究竟会是哪个可能的原因引起的? 怎么样处理？2 .我设计的谐振频率 100K ,空载开机频率250K ,但 是在调压器调压的过程中发现，在开关频率高于100K 时，环路不能进入闭环状态，即使负载很小，只有2W左右，但是但凡一进入闭环状态，此时的开关频率便大 概为98K左右在谐振点附近，也就是LLC并没有工作 在（frw。的这个区间。我原本一直以为，只要负载比 较小的时候，其开关频率应该会大于fr很多，但是实际上发现并非这样，你做的半桥LLC是否也是这样的呢？3 .闭环后开始慢慢加载到满载，开关频率大概在94K

13、左右，也就是频率变化并不大，测试谐振电感 Lr和谐 振电容Cr两端的电压电流波形，发现电流超前于电压， 即Lr+Cr这部分呈现容性，为什么在这个频段会出现 容性呢？而对于整个谐振腔肯定是呈现感性的，电压应该超前电流。4 .如果负载过重，接近第二个谐振点，那么原边管子就 很容易进入ZCS区，这样是不是很容易导致原边电流 过大导致管子短路而发生炸管？因为偶今天就是由于 加太重的负载炸了后臂两个管子，2KW的时候还好，但是一加到2600W ,来不及反应便啪啪两声。负载过 重导致开关频率过低， 使得谐振腔呈现容性吧， 这个时 候为什么容易炸管呢？以上几个问题，都让我疑惑不已，还请你热心指点一下, 非常

14、感谢！回复12楼cardiopathy|工程师（1812） | 发消息2011-07-07 22:58倒数6一闭环频率就降到98K还算正常吧，如要调高, 改变匝比就可负载小的时候，一般110K -130K ,只是稍高你可设置最小开关频率，这可避免频率过低进 ZCS问题回复13楼bigbigeasy|工程师（436）| 发消息2011-07-07 22:58倒数51你看下到底是线圈热还是磁芯热，假如都很热那 就是你磁芯选小了2看你工作点，假如最大负载工作在完全谐振那么q值就不会变化，无论负载如何总是谐振频率3容性状态波形不一样的，请确认测量方式4要保证无论负载如何变化始终不能进入容性区， 你可以

15、把最低频率调高，还有保证输入电压不要变 低。回复14楼dsp2407|工程师（706） | 发消息2011-07-07 22:58倒数41 .还真的不清楚是线圈热还是磁芯热了， 用的热成 像仪测试，变压器有局部的热点，高达 95。，用 手摸线包，比较烫手，不敢摸久。谐振电感温度还 好，用手摸可以勉强接受，起码手摸上去能坚持住。2 .我说的容性不是指整个谐振腔， 而是谐振电感+ 谐振电容这个局部呈现容性，如果再加上励磁电 感，那整个谐振腔肯定呈现感性， 电流滞后于电压。 但是我在满载情况下测试得到的原边电压电流波形，发现电流波形比电压波形滞后了许多，也就是呈现了较大的感性。这个会不是是电感过大或者谐 振频率过大引起的呢？3.谐振腔为什么不能进入容性区域？ 一进入这个 区域会引起一些什么样的改变？如果原边呈现容 性，那么在开关管导通瞬间会产生巨大的尖峰电流 从而烧毁开关管？回复15楼bigbigeasyLs|工程师（436）1 发消息2011-07-07 22:58倒数31那应该还可以，你看看变压器磁芯是不是碎了2不太理解你的意思，滞后许多就说明较大感 性吗？3关键是开关管，会炸哦回复