3843做反激式ccm模式为何不稳定，个人见解，请拍砖

lihui_mc · 发表于 2014-5-28 23:03:41

我用3843做了一个锂电池充电电路，电路实际是sepic拓补的，但我在此认为和反激式，boost电路分析是一致的，之前调试工作于dcm模式时，工作稳定。波形很均匀。但我想获得较大功率输出及较小电流脉动值，将频率升高到使电感工作于ccm连续电流模式，此时开关管栅极脉冲不再均匀，而是一个宽，一个窄的周期信号。水平有限，我自己也无法解决。因此，猜想问题如下，请高手点拨：

当电感工作于ccm模式时，假设此时pwm波形稳定。当负载加重，引起反馈回路反馈电压降低，则3843调整使输出脉宽ton加大，试图通过加大电感充能来提高输出电压，实现负反馈。然而实际却不理想，理由是pwm模式下，3843的输出频率是固定的，那么ton加大必然引起toff的减小，大家知道，toff期间，是电感能量向负载转移的过程，ccm模式下，toff结束时，电感的能量是还有一定余量的，这个toff的减小，必然引起电感输出能量更加不能充分的转移到负载，3843的调整过程可能出现不稳定。

也就是pwm调制的脉宽和负载得到的能量不再是简单的单调递增关系。

基于上面分析，我认为为了使电感波形稳定，可使用固定的toff，以及可变的ton，类似于PFM调制了。

目前无法找到合适的电路验证我的想法，也就只能就这么分析一下了。希望有类似经验的基友一起讨论下。

gzhuli · 发表于 2014-5-28 23:14:03

搜索关键字：次谐波振荡，斜坡补偿。

lihui_mc · 发表于 2014-5-28 23:50:20

的确是这个情况，我想了很久没想明白的事，给妇科圣手给解答了，我要向大神膜拜了，呵呵。

当占空比超过0.5且处于CCM模式时，电感电流上升的曲线和控制电平的夹角要小于下降曲线同控制电平间的夹角时，这时候从几何计算上来看，假设上一个周期电感初始电流反生一个小小扰动，到下个周期开始时，电感电流扰动是增大的，这样扰动经过几个开关周期的逐渐积累后，最后就会出现占空比一大一小的现象，这就是我们说的次谐波振荡。它是采用峰值电流模式PWM的开环系统本身所具有的特点，并不是由于反馈问题或PCB布板导致的干扰。从这里我们也可以知道，并不是D<0.5就不会发生次谐波振荡，而是取决于电感电流上升和下降曲线同控制电平的夹角大小问题。

只是我还不太清楚该怎么解决，好抽象。

fengxin32 · 发表于 2014-5-28 23:50:31

3843没有斜率补偿，占空比超过50%就这德行。

gzhuli · 发表于 2014-5-29 00:30:34

本帖最后由 gzhuli 于 2014-5-29 00:35 编辑

fengxin32 发表于 2014-5-28 23:50
3843没有斜率补偿，占空比超过50%就这德行。

没有可以创造条件让它有……

fengxin32 · 发表于 2014-5-29 00:34:21

对。
安森美有个文档专门讲了这个问题，从原理到解决办法都拿出来了，可惜我在出差，不然把它发上来

llssr · 发表于 2014-5-29 08:27:37

你这个是发生了次谐波震荡，出现了大小波，可以采用L6562之类的临界导通模式或者给3843的cs脚引入斜率补偿，但是也只能解决一个范围的问题，引入补偿后会改变限流点，详情见5楼大师的说明

lihui_mc · 发表于 2014-5-29 08:46:11

看了大家的回复，我也明白了。这个电流模式做cmm控制是不完美的，我想改用电压控制型的pwm。

请问楼上，对于临界导通模式。就是电感电流降低到0点再启动新的脉冲对吗。觉得虽然能抑制次谐波振荡，可电感上的三角纹波仍然比较大，效率也上不去吧。

lihui_mc · 发表于 2014-5-29 08:51:48

比如电感电流波形三角波是0到2.5A的话，对输入输出滤波电容要求太高，而且发热大。如果用使用ccm的话，三角波在1.5到2.5A，那么输出功率高了，而滤波电容也没那么大要求了。

R88 · 发表于 2014-5-29 09:24:50

lihui_mc 发表于 2014-5-29 08:46
看了大家的回复，我也明白了。这个电流模式做cmm控制是不完美的，我想改用电压控制型的pwm。

请问楼上，对 ...

3843也可以改成电压模式。

lihui_mc · 发表于 2014-5-29 10:06:51

R88 发表于 2014-5-29 09:24
3843也可以改成电压模式。

我也有这个想法，将4脚适当衰减后接到3脚，也许可以。

powerplj · 发表于 2014-6-5 13:25:32

lihui_mc 发表于 2014-5-29 10:06
我也有这个想法，将4脚适当衰减后接到3脚，也许可以。

用个电容将RtCt波形或开关波形引入到Isense上去，是最简单的斜率补偿的方法

卡布奇诺 · 发表于 2014-6-5 19:58:19

你的想法是对的，使用固定Toff，可以避免产生次谐波振荡问题，给你一个资料，

这种模式同样也可以用于反激，buck等拓扑

lihui_mc · 发表于 2014-6-7 22:16:50

按照gzhuli提供的电路的接法的斜率补偿的已测试过，除了输出功率略大。感觉发热量还是差不多。另外，经过斜率补偿后，3脚的电流波形已经不成样子了，而且峰值电流不再准确。感觉性能也是下降了。

lihui_mc · 发表于 2014-6-7 22:22:01

卡布奇诺发表于 2014-6-5 19:58
你的想法是对的，使用固定Toff，可以避免产生次谐波振荡问题，给你一个资料，

这种模式同样也可以用于反激 ...

谢谢了，增长见识了。
感觉它的设计挺巧妙的，因为是PFC控制器，若要改成常规稳压电源，是否将3脚乘法器的输入端接一个固定电压？

yfwuh · 发表于 2014-6-8 00:16:24

恒定导通时间，控制关断时间，同样不会出现次谐波振荡

3843做反激式ccm模式为何不稳定，个人见解，请拍砖

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