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200W 數(shù)控降壓光伏最大功率跟蹤電源求助!(已補(bǔ)波形圖)

小弟純菜鳥一個(gè),剛接觸電源設(shè)計(jì),因?yàn)槭诸^有一個(gè)項(xiàng)目--光伏發(fā)電并網(wǎng)裝置?,F(xiàn)在正在制作并調(diào)試的是最大功率跟蹤模塊。簡要介紹下:最大功率跟蹤模塊采用傳統(tǒng)buck構(gòu)架,后期可能采用同步降壓,進(jìn)一步提升效率。

現(xiàn)在完成的部分是單片機(jī)輸出占空比可變的PWM波,頻率50K,采用開環(huán)控制,主要實(shí)驗(yàn)?zāi)K的帶載能力和效率,用一個(gè)電位器調(diào)節(jié)輸出占空比,用MOS驅(qū)動器實(shí)現(xiàn)自舉推動高端MOS。目前模塊工作還算正常,輸入200W時(shí)輸出有180多瓦,效率接近92%,用示波器測量輸出端紋波(夾子夾輸出地,探頭接輸出短),個(gè)人感覺可以接受,100mV左右。

現(xiàn)在有個(gè)很棘手的問題一直沒法解決:電源地很不穩(wěn)定,輸出地與輸入地之間有毛刺,表現(xiàn)為用示波器觀察(探頭夾子接輸入地,探針接輸出地,交流耦合),會有峰峰值10V以上的毛刺,但是均方根值很小,正負(fù)都有(輸出地與輸出端沒有此毛刺)。

這個(gè)問題直接影響到單片機(jī)AD的采樣,將單片機(jī)數(shù)字地與功率地在接地后,無論在輸入端接地,還是輸出端接地,輸出分壓電阻分壓后的電壓信號攜帶峰峰值為1V左右的毛刺(感覺很像是地線上的類型),嚴(yán)重影響到AD的采樣,調(diào)了兩天依然沒有辦法解決。

小弟純菜鳥,由于今天沒帶相機(jī),無法將波形貼上了讓大家更加明白我的問題,所以文字有點(diǎn)多,想盡量把問題描述清楚。對于布板布線和環(huán)路計(jì)算什么的,我是一竅不通,但是很愿意學(xué)習(xí),這一問題不能解決項(xiàng)目很難往下進(jìn)行,所以還希望能得到論壇高手們的指點(diǎn):

問題一:輸出地與輸入地之間的毛刺是必然的還是設(shè)計(jì)問題,如何能有效解決呢?

問題二:要是想進(jìn)一步降低輸出紋波,如何設(shè)計(jì)濾波電感和電容?

問題三:現(xiàn)在此模塊輸出紋波較小,但是輸入端卻被嚴(yán)重影響,輸入紋波較大,影響到了電源,可以解決嘛?

謝謝各位高手不吝賜教!

這是輸出端波形,交流耦合。

這是輸入地跟輸出地之間的波形,同時(shí)一根地線,出現(xiàn)這樣的波形很是郁悶。

 

這是PCB圖,很簡單,獻(xiàn)丑了,還請各位指教(現(xiàn)在確定PCB有嚴(yán)重問題,正在改畫,其他問題還請各位多指教)

 

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2010-08-18 10:08
首先要解決掉你的第一個(gè)問題,再談其他的。你的輸入地和輸出地不是同一個(gè)地嗎?為何有如此大的干擾?這個(gè)毛刺的頻率時(shí)時(shí)多少?有沒有檢查過layout?
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btclass
LV.7
3
2010-08-18 10:34

你的測量方法不對。你看見的是干擾。

討論這些問題,根本無從下手,因?yàn)闊o圖無真相。

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ATFATFATF
LV.3
4
2010-08-18 11:35
@btclass
你的測量方法不對。你看見的是干擾。討論這些問題,根本無從下手,因?yàn)闊o圖無真相。
那請問如何測量呢?示波器兩端并聯(lián)電容嗎,那樣就很小很小了....但是我用同樣的方法測量我購買的一個(gè)DC-DC模塊,輸入地跟輸出地之間紋波很小很小
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2010-08-18 11:37
@ATFATFATF
那請問如何測量呢?示波器兩端并聯(lián)電容嗎,那樣就很小很小了....但是我用同樣的方法測量我購買的一個(gè)DC-DC模塊,輸入地跟輸出地之間紋波很小很小

那不是紋波,那是干擾。不用并電容。檢查你的layout

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ATFATFATF
LV.3
6
2010-08-18 11:40
@fly
首先要解決掉你的第一個(gè)問題,再談其他的。你的輸入地和輸出地不是同一個(gè)地嗎?為何有如此大的干擾?這個(gè)毛刺的頻率時(shí)時(shí)多少?有沒有檢查過layout?
如何檢測LAYOUT呢,走線挺粗的,不過有些彎曲,不是特別直,毛刺頻率非常高,200K
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2010-08-18 11:44
@ATFATFATF
如何檢測LAYOUT呢,走線挺粗的,不過有些彎曲,不是特別直,毛刺頻率非常高,200K

走線要盡量的短,環(huán)路面積要小。最好能把你的layout發(fā)上來,大家?guī)湍憧纯?/p>

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ATFATFATF
LV.3
8
2010-08-18 11:45
@fly
那不是紋波,那是干擾。不用并電容。檢查你的layout
我有拍圖片了,馬上上傳,小生剛做電源,不太明白layout具體指的什么,大哥可以推薦一些文章看看嗎?
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2010-08-18 11:52
@ATFATFATF
我有拍圖片了,馬上上傳,小生剛做電源,不太明白layout具體指的什么,大哥可以推薦一些文章看看嗎?

layout就是PCB的走線.

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ATFATFATF
LV.3
10
2010-08-18 11:56
@fly
layout就是PCB的走線.

這個(gè)真是頭疼的問題,呵呵,應(yīng)該是走線的問題,就是功底不夠啊,我把波形圖和PCB圖都上傳了,您有時(shí)間幫看看,給點(diǎn)意見嗎?

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fly
11
2010-08-18 12:00
建議你先看一下開關(guān)電源布線方面的資料.你的走線太亂了.
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btclass
LV.7
12
2010-08-18 12:40
明顯地線沒布好,犯了大忌。怎么能形成如此大的環(huán)路呢?要走最粗,最短,其它元件單點(diǎn)接地。
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ATFATFATF
LV.3
13
2010-08-18 18:32
@btclass
明顯地線沒布好,犯了大忌。怎么能形成如此大的環(huán)路呢?要走最粗,最短,其它元件單點(diǎn)接地。
看了一些開關(guān)電源布線資料,確實(shí)有嚴(yán)重的環(huán)路問題,謝謝!
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ATFATFATF
LV.3
14
2010-08-18 22:46

正在準(zhǔn)備重新布板,效果回頭發(fā)布,除了布局問題,大家看看還會有其他問題嘛?


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bpyanyu
LV.8
15
2010-08-27 20:38
@ATFATFATF
正在準(zhǔn)備重新布板,效果回頭發(fā)布,除了布局問題,大家看看還會有其他問題嘛?
輸入以后先經(jīng)過電容然后從電容那里再走到MOS那里,你這個(gè)圖上可以把MOS和單片機(jī)位置反過來,讓mos靠近電容比較好走線,先把主要走線弄好,其它的直線可以主要考慮下驅(qū)動的走線了,別的都給它們讓路。另外,你的圖上我沒看到單片機(jī)到MOS的G極之間有電阻,開關(guān)太快的話就會在線上產(chǎn)生很大的毛刺,你試試加個(gè)小的電阻幾歐到幾百歐之間你試試。
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ATFATFATF
LV.3
16
2010-08-29 14:50
@bpyanyu
輸入以后先經(jīng)過電容然后從電容那里再走到MOS那里,你這個(gè)圖上可以把MOS和單片機(jī)位置反過來,讓mos靠近電容比較好走線,先把主要走線弄好,其它的直線可以主要考慮下驅(qū)動的走線了,別的都給它們讓路。另外,你的圖上我沒看到單片機(jī)到MOS的G極之間有電阻,開關(guān)太快的話就會在線上產(chǎn)生很大的毛刺,你試試加個(gè)小的電阻幾歐到幾百歐之間你試試。
謝謝你的回答,圖上的只是驅(qū)動部分電路,單片機(jī)在另外的板子上呢,現(xiàn)在更改了布線,地線上的干擾并沒有改善,但是輸出紋波比原來好一些,真是頭疼......
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bpyanyu
LV.8
17
2010-08-29 20:19
@ATFATFATF
謝謝你的回答,圖上的只是驅(qū)動部分電路,單片機(jī)在另外的板子上呢,現(xiàn)在更改了布線,地線上的干擾并沒有改善,但是輸出紋波比原來好一些,真是頭疼......

在驅(qū)動線路上加個(gè)小電阻有沒有試試呀,另外你測的時(shí)候有沒有在示波器的頭上并個(gè)小的電解電容和磁片電容呀?

還有就是MOS管上有沒有加個(gè)緩沖的RC電路?

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ATFATFATF
LV.3
18
2010-08-29 20:57
@bpyanyu
在驅(qū)動線路上加個(gè)小電阻有沒有試試呀,另外你測的時(shí)候有沒有在示波器的頭上并個(gè)小的電解電容和磁片電容呀?還有就是MOS管上有沒有加個(gè)緩沖的RC電路?
示波器探頭并上就沒有啦,呵呵,但是我沒有并去測我買的一個(gè)電源模塊,是沒有的,真是神奇。MOS上沒有吸收,因?yàn)榛緵]有尖峰,用不著吸收,感覺,另外就是你說的電阻在新版上有加過的?,F(xiàn)在比較郁悶是底線上的尖峰,很奇怪!
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bpyanyu
LV.8
19
2010-08-30 13:51
@ATFATFATF
示波器探頭并上就沒有啦,呵呵,但是我沒有并去測我買的一個(gè)電源模塊,是沒有的,真是神奇。MOS上沒有吸收,因?yàn)榛緵]有尖峰,用不著吸收,感覺,另外就是你說的電阻在新版上有加過的。現(xiàn)在比較郁悶是底線上的尖峰,很奇怪!
這個(gè)應(yīng)該是測量的問題,可能跟輻射有關(guān),你測別的沒有并不能說明什么問題。
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jim li
LV.8
20
2010-08-31 09:19

把C2 挪到Q1就近位置,地線從板底走到C6,直接在C6兩端測紋波.(要加4.7UF+104PF)

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ATFATFATF
LV.3
21
2010-08-31 10:18
@jim li
把C2挪到Q1就近位置,地線從板底走到C6,直接在C6兩端測紋波.(要加4.7UF+104PF)
我測量輸出波形很好的,這是地線上的波形
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