前段時間仿了一個變壓器隔離驅動感覺效果還可以,用手頭上現有幾樣材料搭了個實驗電路實測了一下。
圖1-2原理圖
隔離變壓器是用的一個1.5mH的工模電感,輸入信號是由信號發生器提供的,放電電阻忘記加了不過貌似并不會影響測試。
這種類型的的驅動設計起來相對容易些,需要注意的是隔離變壓器漏感要小勵磁電感要適當。漏感大了會影響輸出的上升沿,勵磁電感大了會影響下降沿小了會影響效率。下面的是200KHz時的波形現象明顯些。
圖1-5 20-80%占空比200KHz驅動波形
如圖1-5當脈寬較窄時漏感造成上升沿變緩的矛盾凸顯出來使輸出的波形幅值降低,下降沿由于脈寬窄儲能少關斷也變緩,經仿真驗證當脈沖較窄時適當減小勵磁電感可以加快關斷速度。
能量和信號傳遞分開可以實現變壓器+光耦組合隔離方式,見下圖。
圖2-5變壓器+光耦組合隔離電路
這里隔離變壓器只做能量傳遞對電容C1充電使電容電壓維持在5V左右,光耦實現信號傳遞。相對于普通的光耦隔離這個方式不需要輔助繞組能量可以自給自足。
如果將能量和信號傳遞徹底分開則可以實現100%的占空比,見下圖。
圖2-6可實現100%占空比的隔離電路
外接或自搭一個小于等于50%占空比的信號用來驅動變壓器實現能量傳遞,獨立出來的PWM信號不受限制可以實現占空比0-100%的變化。
注:現金紅包僅限當日領取
活動介紹:http://www.laiyangyintong.cn/bbs/1529195.html
上面的實驗和仿真都是用RCD電路去磁,下面仿一個采用隔直電容去磁的。
圖3-1初級隔直電容去磁隔離驅動電路
圖3-2初級加隔直電容去磁的波形
圖3-2的波形顯示單采用初級隔直電容輸出驅動n_Vgs信號的峰峰值不變,正、負電壓比例受占空比影響,隔直電容C2通過自動調節電壓大小維持伏秒平衡同時也改變了正負比例。
一般可在次級串聯一個同樣大小的電容C4來解決這個問題,電路如下
圖3-3次級加補償電容電路
仿真結果如下
圖3-4次級電容補償后的波形
如圖3-4當穩態時次級電容和初級電容的壓差不變也可以認為是兩個電容互相抵消,從而實現了去磁又不影響電路的效果。
成也蕭何敗也蕭何,當占空比動態變化較大時電容反而會造成開關管誤的觸發。
我個人感覺這個可能有缺陷,速度做不快,而且上升沿、下降沿時間差很大,可以做個試驗測試下
如果要驅動能力好的,速度快,建議用兩級圖騰,光靠一個三極管驅動圖騰,速度跟不上
占空比動態變化仿真的電路如下:
圖3-4 電容去磁變壓器隔離驅動
首先占空比由90%突變到10%
圖3-5 占空比90%突變到10%
由圖3-5所示當占空比突變后輸出驅動n-Vgs的電壓發生了上漂結果會導致開關管的誤觸發。
當占空比由10%突變到90%的波形如下
圖3-6 占空比10%突變到90%
圖3-6當占空比有小到大突變后導致n_Vgs信號下漂造成開關管不觸發。結合圖3-5和圖3-6這個問題是由于電容C2和C4的壓差發生了變化,如果能保持C2-C4的電壓不變則輸出驅動n_Vgs將不受電容的影響。
將電路圖3-4中的電容C4改成10nF后仿真結果如下:
圖3-7 C4=10nF占空比大到小突變波形
圖3-8 C4=10nF占空比小到大突變波形
如圖所示選擇恰當的電容或許采用隔直電容復位的變壓器隔離驅動本身就能滿足動態要求。
如果漏感按0.1%設計可以得到更寬的占空比范圍。
圖3-9 漏感0.1%占空比95%-5%突變