buck驱动电路求助
企鹅2018/05/28电气电工 IP:山东

前些阵子省电赛选拔,做了个buck电路

最后的总电路.jpg

 如图,上机后igbt特别烫,虽说功率达到要求了,心里总是不安,昨天重新上电试了一下,用示波器接gs间看波形,一看五伏不到,瞬间慌了,之前明明用op07搭的同向放大器把555的输出电压放大到了15v左右,测了测单独运作555和功放的输出波形,到了15v的峰值,可接上门极和发射极后就降到了五伏😂,查了查irf120n的控制电压数据,发现这个电压开启是开启了,工作在放大区间,和线性调压电路基本是相同的工作方式,效率非常低。仔细想了想,是驱动方式和管型的问题,当时为了输出功率足够高,选用了igbt作为开关管,但仔细想,igbt就接法和开启方式而言是类似npn型功率管的,看了看六花姐的老帖,提到buck要用pnp型三极管或者p沟道mos,否则就必须采用悬浮驱动技术去推动

buck原理.jpg

 

如图,就跟这个图上一样,这样把igbt接入干路中,因为负载电阻的存在发射极端的点位比gnd接地点高得多,高出的数值正好是负载电压的值,而pwm输出时门级的点位基本和电源正极一致,最后算下来其实vgs非常低,igbt只能工作在放大区间,效率奇低。

想了想要么换管子,要么就把igbt的接法给改一改,之前前辈也告诉我得搞闭环控制的pwm调制,buck电路又需要一个推挽输出端来推动,就想到了用uc3842芯片做闭环控制,然后把igbt换成下图的接法,即把发射极接到电源负极即gnd接地端。这样就不会出现驱动电压偏低的结果了,总体合起来,我设计了以下电路。​​

IMG_20180528_105745.jpg

 想问下各位前辈,假设这个uc3842正常起振,那我的pwm输出端电压vgs是否像我设想的那样可以提高到较高电压了,关于uc3842我想请教下各位前辈除了2号脚位接电压检测端,七号脚位是接电源vcc,六号脚位输出pwm推挽信号以外其他脚位应该怎么接才能正常启振并输出pwm控制信号呢?

来自:电气工程 / 电气电工
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~~空空如也
企鹅 作者
5年11个月前 修改于 5年11个月前 IP:山东
846504

buck仿真来看,驱动电压正常了

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企鹅作者
5年11个月前 修改于 5年11个月前 IP:山东
846505

目前卡在uc3842引脚部分

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3DA502
5年11个月前 修改于 5年11个月前 IP:山东
846524

不要创新

年轻真好

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阮洪文
5年11个月前 IP:加拿大
846530

觉得你这个电路不能正常工作。首先不符合Buck电路原理,其次,对控制芯片3842来说,就算IGBT能工作,你的反馈电压比较是对电源地的,你的输出电压是对电源地浮动的,这没法正常运行。为什么不使用芯片厂家推荐的电路哪?就算你一定要用IGBT做功率推动,也可以使用IGBT驱动芯片或者用分离元件搭建一个驱动电路。你现在的电路是不行的。建议不要急于搭建全电路,先找资料学习一下如何驱动MOSFET,包括P沟道和n沟道的,以及如何驱动IGBT。先理论,再实践。没有理论就实践会浪费很多时间,走很多弯路。参赛不是目的,学习才是。

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阮洪文
5年11个月前 IP:加拿大
846531

另外,我觉得学习电子技术不要指望看帖子,要看书。如果你是电子相关专业的学生,可以提前看看教科书,模拟电子电路或者电子线路什么的,图书馆大把大把的资料。经过多年的工作实践,谁要是再跟我说大学里学不到东西我跟谁急。

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企鹅作者
5年11个月前 IP:山东
846532


@阮洪文 ; 我之前在开关电源文献上看过驱动方法,可以用igbt驱动,npn同样可以,只需要把发射级接至电源负极地端即可,又查了下,3842反馈信号需要低干扰,今晚就一直在看高速线性光耦隔离驱动已经于今晚模拟成功,现在还差3842的接线

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企鹅作者
5年11个月前 IP:山东
846533

IMG_20180529_032451.jpg

 这是今天模拟的高速光耦隔离反馈电路

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企鹅作者
5年11个月前 IP:山东
846534

IMG_20180529_040523.jpg

 这是新拓扑(把发射极与负极等电位)的模拟结果,在起振后(上升时域过去后)电压平稳。

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jonyxia
5年10个月前 IP:陕西
846768

IGBT栅极用OP07驱动电流应该达不到要求。IGBT内部的栅极电容需要不断地充放电,你的开关频率可能太高,OP07的输出电流跟不上,导致压降。你可以考虑图腾柱驱动试试

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warmonkey
5年10个月前 IP:广东
846769

拓扑完全搞错了。你需要控制的是上侧的开关,不管你怎么折腾,level shifter肯定是免不了的。

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企鹅作者
5年10个月前 IP:山东
846774


@warmonkey ;低边buck拓扑也是常用的就是把igbt绕到下方来避开电位问题,只是会带来输出电压反馈信号无法与发射级共地的问题得把输出端用光耦隔离后反馈到38自举电路来实现levelshift,就不用这样做了。

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阮洪文
5年10个月前 修改于 5年10个月前 IP:加拿大
847122

怎么说那,把这IGBT放低边驱动,来避开高边驱动电路的方法,我看来是非常非常的野路子和业余的做法。能工作,但是代价是输出的地电位和输出电位对于输入电源地都是浮动的。不知道后续的电路该如何处理。很多时候我们的电路都是要共地的,包括和输入电源共地。这个电路既不共地,也不隔离,是浮动的。而且浮动在IGBT的开关频率上。除非这个电路的负载是个加热器之类的,否则真的很难让后续电子电路好好的工作。所以,@warmonkey  ;说的对,需要level shifter,不在驱动偏移,就得付出代价在输出偏移

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企鹅作者
5年10个月前 IP:山东
847124

@阮洪文 ; 前辈,这个问题我意识到了,就是说反馈电压的地与输入电压的电源地之间并不是等电位,会带来反馈的问题,我想到了光耦隔离,这样可以避开电位不等的问题,通过光耦隔离电平转换,反馈电压信号在光耦的三极管端反馈到uc3842反馈电压的接入脚位,这样就会避开浮地问题了。

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企鹅作者
5年10个月前 IP:山东
847125

@阮洪文 ; 至于成熟的厂家电路方案,我也弄了,n管驱动方案,采用lm5088,p管驱动用lm3485方案,都是成熟的高边驱动方案,前者是自举驱动来解决n管驱动的电平问题,后者是成熟的p沟道buck控制器(非同步)。

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