上图为使用LM5041设计的电流馈电推挽拓扑电源,LM5041工作频率120kHz,Overlap Time在90ns左右,BUCK级输入为DC13V直流电源,推挽级输出接倍压整流电路。变压器初级电感量在70uH+70uH
输入电压为DC12V-25V,输出15000V 50W,输出从100V至15000V连续可调,输出电流最大限值在5mA。
我现在测试电路,为了安全考虑,先验证电路的正确性,所以采用了一个5匝+5匝比7匝的变压器,变压器二次侧还是使用6倍压电路,倍压二极管用的BYV26E,倍压电容用的是1uF的无极性聚丙烯聚丙烯电容。
空载测试波形如下:
黄色波形:BUCK级上管驱动波形
紫色波形:BUCK级下管驱动波形
蓝色波形:BUCK级电感输出波形,推挽级的MOS管的Vds波形与其相同
我现在的疑问是:BUCK级的电感的输出波形不是应该是近似电容滤波后的直流波形吗?我这个怎么是脉动的?现在是空载测试模式。
尝试在输出加一定的负载,这个脉冲会有变低、变平的趋势,但是也达不到SNVA560文档中的波形形态。
图中上图为SNVA560文档中推挽级Vds波形图,从此图中可以得到BUCK级电感输出波形应该是类似电容滤波后的直流波形。
请大佬帮我看看我这个是什么问题造成的?该如何解决呢?
另外说明一下,以上测试是开环测试。
另外,在空载测试的时候发现,增大增大BUCK级占空比后,电感后的电压脉冲高度会增加,脉冲宽度基本不变;且脉冲电压高度会高过输入直流电压值。没搞懂怎么回事。
我尝试将变压器去掉,然后在BUCK电感后对地加入滤波电容,BUCK级的输出电压与上管驱动占空比是成正比的,所以我认为BUCK级驱动及推挽级驱动应该是没问题的。
电源输出加负载后,BUCK级电感输出的电压波形会变平,但是还是有很长时间的低电平时间,不是较为理想的平均电压值。
我按照LM5041的datasheet建立仿真,发现波形和我现在电路测试结果一致,不知道是什么原因。
无负载仿真原理图:
无负载仿真波形图:
有负载仿真原理图:
有负载波形图:
从仿真结果来看,在无负载的情况下,BUCK级电感输出电压是脉动波形;加上负载(且负载较重时),BUCK级电感输出波形开始接近平均电压值,但是还是有一定的低电平时间。 是原理有问题?还是这种拓扑一定要加上负载才能达到预期的效果?