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求助 两相交错同步整流BUCK电路输出电压与占空比关系问题?

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发表于 2018-5-5 16:46:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
各位电源大牛,你们好! 我最近在做一个两相交错式同步整流的电源 遇到一个问题是关于输出电压与占空比的关系与理论计算不相符的,希望社区里的大神帮忙解答解答  谢谢!

两相交错式BUCK拓扑图:

各位电源大牛,你们好! 我最近在做一个两相交错式同步整流的电源 遇到一个问题是关于输出电压与占空比的关系与理论计算不相符的,希望社区里的大神帮忙解答解答  谢谢!

两相交错式BUCK拓扑图:



驱动波形:

其中:黄色的波形是Q1的波形,蓝色的是Q2的波形  粉色的是Q3的波形 绿色的是Q4的波形 ,Q1和Q2的波形 互补对称   Q3和Q4的波形 互补对称   Q1和Q3的波形相差180度, Q1和Q3的波形的占空比为 0.26  PWM频率设置150K  

实验情况是:输入32V 按照上图的驱动波形  驱动 测量输出电压是 9.55V  从驱动波形形可以看出 在一个周期内 每相上管各导通0.26的占空比的时间 哪里总的导通时间应为0.26乘以2  0.52的占空比时间  输出电压应为 32V * 0.52 = 16.64 V  理论计算与实际输出电压相差太远 ,如果按照 一相的占空比来计算 32 * 0.26 = 8.3V 还比较接近。为什么会这样 ?是哪里分析错了?

那么问题一:两相交错式同步BUCK电路的输出电压与占空比是什么关系  哪位大神帮分析分  谢谢!

问题二 : 当两相交错BUCK的占空比超过50%的时候 空载情况下 任然可以工作  带负载时电感会叫 网上有说法 超过50% 的时候 出电流  两个电感电流不均流 是真的吗  ?


谢谢回复!感激不尽!

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发表于 2018-5-5 16:47:21 | 显示全部楼层
交错同步整流BUCK要看交错相位多少?
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 楼主| 发表于 2018-5-5 16:47:54 | 显示全部楼层
qq18502790 发表于 2018-5-5 16:47
交错同步整流BUCK要看交错相位多少?

交错相位是 180度 上面已经说了!谢谢!
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发表于 2018-5-5 16:48:38 | 显示全部楼层
理解成2个占空比0.26的Buck并联就不用纠结了,实际也是这意思。
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 楼主| 发表于 2018-5-5 16:49:55 | 显示全部楼层
86755095@qq.com 发表于 2018-5-5 16:48
理解成2个占空比0.26的Buck并联就不用纠结了,实际也是这意思。

谢谢回复!不过 你这句话 什么意思?? 并联   你的意思是 输出电压值 是按照 0.26的占空比来计算?? 不是按照两相占空比之和来计算的??
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 楼主| 发表于 2018-5-5 16:50:56 | 显示全部楼层
用户4371651 发表于 2018-5-5 16:49
谢谢回复!不过 你这句话 什么意思?? 并联   你的意思是 输出电压值 是按照 0.26的占空比来计算?? 不 ...

安照你这么想 占空比最大只能到达0.5  就是  输出电压最大值 Vo = 0.5 * Vin    对于更多相的BUCK电路 可调节的占空比范围越来越小 输出电压也原来越来越小 这明显不对劲!
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发表于 2018-5-5 16:51:24 | 显示全部楼层
Buck最大占空比可以是1,没觉得哪不对。
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发表于 2018-5-5 16:52:04 | 显示全部楼层
86755095@qq.com 发表于 2018-5-5 16:51
Buck最大占空比可以是1,没觉得哪不对。

理论上是可以,主要看控制IC.
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发表于 2018-5-5 16:52:40 | 显示全部楼层
1.电路圖没有数值,很難分析所用数值是否合適。
2.驱動波型看不到刻度,不知幅度多少。
請注意:驱動电压G1_H和G2_H,最小高於Vbus 1個Vgs,才可使Q1和Q3完全开通。
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 楼主| 发表于 2018-5-5 16:53:12 | 显示全部楼层
相爱十年520 发表于 2018-5-5 16:52
1.电路圖没有数值,很難分析所用数值是否合適。
2.驱動波型看不到刻度,不知幅度多少。
請注意:驱動电压G1_ ...

谢谢回复!不过你 偏题了  我要问的是 输出的电压与占空比的关系式  或者 我的驱动波形时序有问题  导致输出电压的理论计算值与实际值不相符。驱动MOS管是没有问题的 只是上升时间有点慢而已。
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发表于 2018-5-5 16:54:05 | 显示全部楼层
用户4371651 发表于 2018-5-5 16:53
谢谢回复!不过你 偏题了  我要问的是 输出的电压与占空比的关系式  或者 我的驱动波形时序有问题  导致 ...

明白.
同意3楼的说法.
对每一个BUCK来说, 要按 Vo=D*Vin 工作.
Vo 一般是按电路设定,菆样, 分压送到差分大放大来维持 Vo.
没有改变电路设定,菆样, 分压. Vo 是不变.
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发表于 2018-5-5 16:54:38 | 显示全部楼层
86755095@qq.com 发表于 2018-5-5 16:54
明白.
同意3楼的说法.
对每一个BUCK来说, 要按 Vo=D*Vin 工作.

如输出偏离设定Vo, PWM 会纠正, 直至Vo合乎设定值
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发表于 2018-5-5 16:55:19 | 显示全部楼层
本帖最后由 大哥 于 2018-5-5 16:58 编辑
大哥 发表于 2018-5-5 16:54
如输出偏离设定Vo, PWM 会纠正, 直至Vo合乎设定值

         
对于 单相的BUCK的电路来说 是这样的   Vo = Vin *  D   没有错 通过改变占空 来改变输出电压。但是我的两相交错同步BUCK电路 我的驱动波形时序是这样的:
假设 整个周期的 定时器的计数值是20000  半个周期就是10000   每一相BUCK 上管开通时间是 0.2*20000 = 4000 就是占空比是0.2个周期  那么对于整个周期来说 总的占空比 应该是  0.2 *2 = 0.4 才对   那么输出的电压应该是  Vo = 0.4 * Vin   但是硬件实际测试 输出Vo 等于  0.2 * Vin   非常接近    不知道什么原因???

Multisim 仿真   这样驱动  电感电流有倒流的情况  怀疑是 两个电感之前 形成了内部环流才造成这个情况!同步BUCK电流 都有可能出现电感电流倒流的情况。
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发表于 2018-5-5 16:58:53 | 显示全部楼层
86755095@qq.com 发表于 2018-5-5 16:48
理解成2个占空比0.26的Buck并联就不用纠结了,实际也是这意思。

       
总占空比Don=0.2*2是何道理?如果成立的话那么总Doff也应乘以2,所以最后的占空比还是0.2不变。
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发表于 2018-5-5 16:59:38 | 显示全部楼层
相爱十年520 发表于 2018-5-5 16:52
1.电路圖没有数值,很難分析所用数值是否合適。
2.驱動波型看不到刻度,不知幅度多少。
請注意:驱動电压G1_ ...

每一相BUCK 上管开通时间是 0.2*20000 = 4000 就是占空比是0.2个周期
若Vo = 0.4 * Vin   
每一相BUCK會不功作. 直至Vo低於0.2 * Vin.
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发表于 2018-5-5 17:00:09 | 显示全部楼层
相爱十年520 发表于 2018-5-5 16:52
1.电路圖没有数值,很難分析所用数值是否合適。
2.驱動波型看不到刻度,不知幅度多少。
請注意:驱動电压G1_ ...

每一相BUCK會維持Vo 等于  0.2 * Vin
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发表于 2018-5-5 17:01:15 | 显示全部楼层
86755095@qq.com 发表于 2018-5-5 17:00
每一相BUCK會維持Vo 等于  0.2 * Vin

为什么不会做功呢? 是不是轮到 Q3和Q4组成的一相导通的时候  Q2 一直开通的 开通时间太长  电感续流 储存的能量释放问了  电流倒流反向冲能  等Q3 Q4 相停止工作 轮到Q1和Q2 这一相工作 ,需要把之前电感反冲的能量 抵消掉才能正常工作 ? 那我要怎么驱动时序才能 正常工作的??谢谢!
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 楼主| 发表于 2018-5-5 17:01:45 | 显示全部楼层
86755095@qq.com 发表于 2018-5-5 17:01
为什么不会做功呢? 是不是轮到 Q3和Q4组成的一相导通的时候  Q2 一直开通的 开通时间太长  电感续流 储 ...

你说的 减少或增加脉宽  是负载变化是  调节PWM  我实验的时候是固定占空比 频率 空载的情况下
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发表于 2018-5-5 17:02:23 | 显示全部楼层
用户4371651 发表于 2018-5-5 17:01
你说的 减少或增加脉宽  是负载变化是  调节PWM  我实验的时候是固定占空比 频率 空载的情况下  ...

我以一個問題回答
一輛車一小时走20公里,时速=20/1,每小时20公里。
另一輛車一小时走20公里,时速=20/1,每小时20公里。
但是車子在一小时內走了40公里,时速应是(20十20)/1,即毎小时40公里,為甚么?車子时速是20公里,还是40公里?
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发表于 2018-5-5 17:03:27 | 显示全部楼层
换一个角度看。
相信LZ知道Buck的 Vo= D*Vin 是怎样来的吧?考虑其中任何一个电感的伏秒值平衡的话,Vo只能是等于D*Vin,不管是不是交错。
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