同步降压电路不能反馈调节,请教
设计了一个同步降压的BUCK电路,设计目标是输入12V,输出2V/10A,效率大于90%。搞到第三版基本目标实现了,但有个奇怪的问题,特向大家请教。电路图如下图所示,很简易的结构。软件也很简单,AD采样,根据采样结果调节PWM占空比。使用电子负载做测试的时候(电子负载标称可以到20A的,从淘宝上买的简易型的那种,具体链接不贴了,避免麻烦),在设置小于9A的时候,输出电压可以稳定在1.98-2.02V之间,效率在92%左右,但只要大于9A,输出很不稳定,基本表现是电压电流的大幅跌落,然后反馈调节再跌落。这个电路使用的振荡频率约86K,前面两版也有相同的问题,在这个之前还使用TI的集成芯片TPS40077设计了两版,因为效率达不到而放弃,使用40077在这个电子负载上也有相同的问题,40077版本的振荡频率约500K。
一个偶然的机会我把电子负载设置到9A,另外1A使用电阻来提供,发现电源很稳定,与电子负载卖家沟通,他说“可能是电源和负载的调整频率有重叠”“可以通过修改控制反馈参数来解决”“可以通过修改积分电路的电容来修改负载的调整率,应该可以做到兼容这款电源”“在电池供电的时候,这个负载1V/20A都没有问题”。搞电源我个人没有什么理论基础,基本上就是看别人的设计,看数据手册自己搞,对他说的我也理解的不是很深,我尝试修改了一下反馈调节的速度,基本没效果。但发现,如果做成开环的,就是设定好占空比,不再进行AD采样,系统变得很稳定,达到12A都很轻松(还是在这个负载上),效率仍在90%以上,当然输出电压漂的就厉害了,12A的时候只有1.8V,1A的时候有2.2V。
一个负载没多少钱,也犯不上再把负载和电源一块寄给卖家让人家修改参数,另外已从淘宝上买了几个金属壳功率电阻(还在路上),我打算正常反馈调节全程负载1A-10A都用纯电阻来测一下。
这个现象很不好理解,特向大家请教。
这个到底是原因导致的,怎么解决?到底是负载的原因还是电源的原因?
自己顶顶,百思不得其姐呀 加大输出滤波电容试试。 hanbreen 发表于 2014-10-9 15:22
加大输出滤波电容试试。
加过,没有效果 可以改一下PWM计算周期或调整参数看看 降低PWM频率效果略有改善,把不稳定的这个9A向上提高了一点,pwm计算周期是什么意思?还可以调整哪些参数?非常感谢!特别不能理解的是为何开环变的那么稳定且负载能力强 淘宝网上那种DIY的电子负载你测开关电源就是错误,那种负载测电池线性电源这类比较稳定的电压还行,测量开关电源就可能很有问题了。
没有用PID啊,那就像34063那种调制方式了,输出纹波肯定大了。
没有经验还是用模拟电路吧,数字的不好弄,想弄的话建议先参考些大厂的程序学习一下; R88 发表于 2014-10-9 16:29
淘宝网上那种DIY的电子负载你测开关电源就是错误,那种负载测电池线性电源这类比较稳定的电压还行,测量开 ...
看到有人说电子负载的问题,心里舒服多了
太感谢了
PID打算慢慢弄
34063的纹波大不是因为它的载波频率是变化的导致的吗?我这个载波频率是不变的,纹波很粗的测了一下是不小,没有使用很正规的方法来测,就用示波器探头那么搭了一下测的
再次感谢 软件电源啊,不好弄吧,,,, 有时候是电感设计问题,脉冲宽度太大 yuyu87 发表于 2014-10-9 20:31
软件电源啊,不好弄吧,,,,
很不好弄啊 你的电源和负载都没有问题,因为你的电源限流点是10安,当你用负载的怛流档调到接近10安时,电源的电流环与负载的电流环是会打架的。所以输出就异常了。在实际的应用中,测电源的限流点是要用怛压模式或怛阻模式,不知道你的负载有没有这两种模式,怛阻模式就相当于你用固定电阻做负载的情况。 summarize 发表于 2014-10-13 06:52
你的电源和负载都没有问题,因为你的电源限流点是10安,当你用负载的怛流档调到接近10安时,电源的电流环与 ...
测试一般恒压电源要用负载的CC(恒流模式),测试恒流电源,如LED驱动就要用负载的CV(恒压模式)或CR(恒阻模式),另外电源的恒流环怎么还会影响到负载的CC点? summarize 发表于 2014-10-13 06:52
你的电源和负载都没有问题,因为你的电源限流点是10安,当你用负载的怛流档调到接近10安时,电源的电流环与 ...
谢谢
负载只有CC和CP两种模式
说实话我说的10A,只是心里面自己给它定的指标,软件上根本没做电流检测 xinfa190 发表于 2014-10-13 09:29
谢谢
负载只有CC和CP两种模式
说实话我说的10A,只是心里面自己给它定的指标,软件上根本没做电流检测 ...
用买的电阻试验了么
实际上cp模式才是最恶劣的模式,我一般就用cp模式 llssr 发表于 2014-10-13 08:06
测试一般恒压电源要用负载的CC(恒流模式),测试恒流电源,如LED驱动就要用负载的CV(恒压模式)或CR( ...
不是影响,是打架,举个极端点的例子,电源恒流10安,负载恒流11安,电源在输出达到10安时,限流输出,此时负载还没有达到11安,会继续控制吸取更大的电流,这样输出电压就会下降到0V。
但实际上,负载在接近电源限流点10安时,就已经不稳定了,表现为输出异常。 R88 发表于 2014-10-13 09:36
用买的电阻试验了么
实际上cp模式才是最恶劣的模式,我一般就用cp模式
电阻早就到了,买的RX24金属壳功率电阻,为了方便接线以及串并联还有散热等等,我做了PCB,还没到 summarize 发表于 2014-10-13 09:44
不是影响,是打架,举个极端点的例子,电源恒流10安,负载恒流11安,电源在输出达到10安时,限流输出,此 ...
这个说法我好像看懂了;但我水的很,其实没有做电流控制,只做了电压控制 summarize 发表于 2014-10-13 09:44
不是影响,是打架,举个极端点的例子,电源恒流10安,负载恒流11安,电源在输出达到10安时,限流输出,此 ...
电源输出10A最大,电子负载设置CC模式11A,那么电源电压就会往下掉,此时不稳定是电源环路没调好,和负载有什么关系? xinfa190 发表于 2014-10-13 09:54
这个说法我好像看懂了;但我水的很,其实没有做电流控制,只做了电压控制 ...
电阻做负载时,最大能输出多少安电流(电压还没有下降)。 llssr 发表于 2014-10-13 12:18
电源输出10A最大,电子负载设置CC模式11A,那么电源电压就会往下掉,此时不稳定是电源环路没调好,和负载 ...
假设负载的电流是通过调节电阻来实现的。
在电源输出限流点在10安,负载CC模式为11安,在电源输出已经达到10安后,
负载的电流没有达到11安,则负载继续调节减小输出电阻(让电流增大),但电源的输出电流却被限制在10安,最终负载只能输出0R电阻,此时电流还是10安。V=R*I=0。 summarize 发表于 2014-10-13 13:16
电阻做负载时,最大能输出多少安电流(电压还没有下降)。
电阻还没测,等PCB,电阻早到了,RX24金属壳功率电阻,为了方便接线,串并联以及散热,我做了PCB xinfa190 发表于 2014-10-13 13:35
电阻还没测,等PCB,电阻早到了,RX24金属壳功率电阻,为了方便接线,串并联以及散热,我做了PCB ...
虽然你没有控制电流,但是硬件特性也会有其电流上限值啊。 summarize 发表于 2014-10-13 13:39
虽然你没有控制电流,但是硬件特性也会有其电流上限值啊。
是的;如果做成开环的,即使在这个电子负载上调到12A,电压降到1.8V,仍然很稳定 summarize 发表于 2014-10-13 13:27
假设负载的电流是通过调节电阻来实现的。
在电源输出限流点在10安,负载CC模式为11安,在电源输出已经达 ...
算了,再说也没意义 在公司用的负载多了去了,还没见过负载把电源干扰了 其中,中茂(Chroma)高低压100W/200W/300W/600W/5KW 都用过,另外菊水,爱德克斯,美尔诺,博计也有使用,没出现这种问题 本帖最后由 summarize 于 2014-10-13 15:16 编辑
llssr 发表于 2014-10-13 14:51
算了,再说也没意义 在公司用的负载多了去了,还没见过负载把电源干扰了 其中,中茂(Chroma)高低压10 ...
按我的经验我也没有见过负载CC电流大于电源限流点时,输出电压不为0的。
所以拿经验说也没意思。
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补充:我自始至终都没有说“负载把电源干扰了”(而且我也支持你的说法:负载不会把电源干扰了),我只是从原理上去分析,它们在CC电流大于电源限流点时,会导致输出电压被负载拉到0V。 楼主认识不到位,如果输出短路,理想输出电压应该为多少?实际又是多少,搞清楚哪里来的差距 475627406 发表于 2014-10-14 09:00
楼主认识不到位,如果输出短路,理想输出电压应该为多少?实际又是多少,搞清楚哪里来的差距 ...
愿闻其详,非常感谢
我的理解,你说的差距应该是导线阻抗? summarize 发表于 2014-10-13 13:16
电阻做负载时,最大能输出多少安电流(电压还没有下降)。
手里的电阻按照标称值电流应该可以到14A,由于线损太大,只能到达约10.3A,这时候输出约1.97X伏,效率在93%左右,万用表上看工作稳定 xinfa190 发表于 2014-10-16 10:43
手里的电阻按照标称值电流应该可以到14A,由于线损太大,只能到达约10.3A,这时候输出约1.97X伏,效率在9 ...
如果你的电阻是可变的话,估计输出电流在9A多时,输出电压就已经开始下降了. 本帖最后由 marshallemon 于 2014-10-16 13:49 编辑
反馈调节速度跟不上?
尝试下使用高速比较器来代替MCU的ADC,比较器线与MCU的PWM输出看看 summarize 发表于 2014-10-16 12:25
如果你的电阻是可变的话,估计输出电流在9A多时,输出电压就已经开始下降了. ...
2伏的额定,1.97X伏也算降呀,我觉得还可以呀,呵呵 marshallemon 发表于 2014-10-16 13:45
反馈调节速度跟不上?
尝试下使用高速比较器来代替MCU的ADC,比较器线与MCU的PWM输出看看 ...
尝试过修改调节速度,是越慢越稳定,整个不调节弄成开环非常稳定,当然电压就跌的厉害了,电流大了以后 xinfa190 发表于 2014-10-15 20:04
愿闻其详,非常感谢
我的理解,你说的差距应该是导线阻抗?
不好意思,之前是手机上网,没看太仔细,我前面的回复跟你遇到的情况关系不大。
开环能稳定输出,闭环不行,就是环路不稳定,振荡了。调一下反馈算法参数应该就能解决。
这个电子负载也不稳定,你换上高级的电子负载应该不会这样。
简易型的电子负载通常是PWM做DA,然后运放采集VRs与Vda比较实现恒流,此运放通常是单极点补偿(而且通常是接一个补偿电容上去试效果,没有计算),这类产品通常在某些频段是不稳定的。
xinfa190 发表于 2014-10-16 14:29
尝试过修改调节速度,是越慢越稳定,整个不调节弄成开环非常稳定,当然电压就跌的厉害了,电流大了以后 ...
我主要怀疑的是电压反馈的速度 同步降压电路 正在用收藏
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