AVQ400-48S12模塊開機(jī)波形的調(diào)試

AVQ400開機(jī)波形的調(diào)試類別硬件擬制人高云（92994）關(guān)鍵字開機(jī)波形，輔助電源【內(nèi)容摘要】所屬產(chǎn)品AVQ400-48S12擬制部門BMP擬制時間2009-12-12AVE360-48S12模塊在48V輸入，帶半載，負(fù)載加載點(diǎn)設(shè)置在5V,開機(jī)時輸出電壓出現(xiàn)下跌并伴隨振蕩，本文對上述問題進(jìn)行了分析，采用新的副邊繞組供電的輔助源方案對模塊開機(jī)波形進(jìn)行了優(yōu)化，然后在AVE360開機(jī)波形調(diào)試完畢的基準(zhǔn)上對AVQ400的開機(jī)波形進(jìn)行了調(diào)試?！締栴}描述及分析】滿載開機(jī)電壓出現(xiàn)跌落及振蕩AVE360模塊，48V輸入，帶半載，負(fù)載加載點(diǎn)5V，電流上升率為0.1Aus,輸出電壓出現(xiàn)了跌落振蕩波形，如圖1所示。2.00V/r19.8QF10.00?/Stop占X八I700000000msVAX-10905H?Prir<ConfigFileExplorerOpuonsSevice]4Y(3：1=-950OVH5.4DV1.Q0V/11.00V/|圖一空載開機(jī)波形其中黃色線條顯示的是輸出波形，紫色為軟啟動三極管Q8的一腳的信號，綠色是Verror信號?？梢钥闯霎?dāng)負(fù)載加載時，輸出電壓出現(xiàn)了較大的跌落，AVE360是采用的是電流型控制芯片ISL6741,其占空比的調(diào)節(jié)是電壓反饋運(yùn)放的輸出與電流采樣信號通過PWM比較器比較來確定，當(dāng)負(fù)載加載時輸出電流上升，導(dǎo)致電流更快達(dá)到Verror，將占空比拉低，這樣將降低輸出電壓。一般模塊起機(jī)過程可以分為兩個過程，開環(huán)啟動過程和閉環(huán)啟動過程，在開環(huán)啟動過程中，Verror信號隨著緩啟電容電壓的上升而逐漸上升，當(dāng)Verror信號不再受到軟啟電容箝位作用時，模塊進(jìn)入閉環(huán)啟動過程。圖二開環(huán)階段輸出波形和Verror信號模塊出現(xiàn)振蕩的原因（如圖二所示）：AVE360采用的是峰值電流控制，模塊在加載時，輸出電流上升，電感電流更快的達(dá)到Verorr電平，占空比下降，導(dǎo)致輸出電壓下跌，由于此時模塊還處于開環(huán)狀態(tài)，Verror無法進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)輸出電壓下跌低于模塊的加載電壓時，電子負(fù)載關(guān)閉，模塊輸出電壓開始上升，如此反復(fù)形成振蕩。因此如果降低模塊的閉環(huán)工作點(diǎn)，使得模塊在較低的電壓下進(jìn)入閉環(huán)即可以解決模塊在較高電壓加載時出現(xiàn)振蕩的問題。由于輔助源為電壓反饋運(yùn)放的基準(zhǔn)供電，為達(dá)到此目的，必須讓輔助源盡快建立，讓模塊在輸出電壓很低時即進(jìn)入閉環(huán)控制的工作模式。【解決方案】原有電路中副邊的輔助源用于為副邊MOSFET驅(qū)動芯片供電，輔助源外接電容較大，輔助源建立時間比較慢，因此重新設(shè)計(jì)副邊的輔助源。該方案中的繞組直接繞在主變壓器上，與輸出電壓共地。與常用的正激式輔助源供電方案不同，該方案不需要輸出電感，結(jié)構(gòu)比較簡潔，同時開機(jī)非?？?，可以確保副邊輔助源電壓在開機(jī)時迅速建立，使得模塊能夠很快進(jìn)入閉環(huán)控制的工作模式。圖三獨(dú)立繞組的輔助源供電方案新輔助源采用的是7.5V的穩(wěn)壓管，輔助源的輸出為6.82V。采用新的輔助源后，Vref可以更快的建立，但是受到Q8軟啟電路的限制，如下圖紅色箭頭顯示，此時Verror輸出主要軟啟箝位電容C7來決定。圖四為采用該輔助源方案時模塊的空載開機(jī)波形：1.500V2CW口I.Q0V/f10.50F Stopf■3.00VAX.ZMWOOOOOuh |l/AX?5加.的比*MadeNormal*Source

1圖四AVE360空載開機(jī)波形此時再加載，可以看出當(dāng)負(fù)載加載時，環(huán)路對Verror信號進(jìn)行了調(diào)節(jié)的過程。■47—n5.00W@1,00V/了6.如ys.ooor/stopiu 1.如vCursors圖五AVE360加載時Vo和Verror的波形但在此時48V滿載時，輸出出現(xiàn)振蕩，AVE360模塊的副邊原來采用的Vo供電，采用新的輔助源后，副邊輔助源的電壓從12V降為6.8V，因此環(huán)路的靜態(tài)工作點(diǎn)需要重新設(shè)置，以滿足在各種輸入條件和負(fù)載條件下，讓光耦工作在線形工作區(qū)內(nèi)。修改光耦原邊和副邊限流電阻的值，使得光耦的電流在各種條件下在1mA附近。最終R39為3.3K，R104為3K。調(diào)試完畢后的帶載輸出波形為下圖:產(chǎn)6.900T2D00J/'Trig'diQ1.90V-ModeNoimc9.300V■；00V/g八x二現(xiàn)期nmonmmwJ7AX-50.0001-7IOY1S.7O0V*Source

]圖六AVE360滿載輸出電壓波形采用新輔助源的AVQ400在開機(jī)時，空載在開機(jī)過程中，輸出電壓在低于5V時，會出黃色線條顯示的是輸出波形，可以看出當(dāng)電壓在上升到5V過程中，輸出電壓出現(xiàn)了小幅度的振蕩。AVQ400是采用的是電流型控制芯片ISL6741,其占空比的調(diào)節(jié)是電壓反饋運(yùn)放的輸出與經(jīng)過斜坡補(bǔ)償?shù)碾娏鞑蓸有盘柾ㄟ^PWM比較器比較來產(chǎn)生占空比。觀察輸出出現(xiàn)振蕩時，PWM芯片CS端和輸出驅(qū)動信號的波形，如圖八、圖九、圖十所示：r4JWE5.im打工MdfUJ35V日1UQW[用5QQV，■DuifsorsMew圖八輸出出現(xiàn)振蕩時細(xì)節(jié)J=Dl.QOV/§20WS500V/~0油料Q眠7聊JU"WAX=flflS.72M00u5|1，AX=2必6kH上SourceM。加N口「而mlOXI-1D.72MUS?U5IX1總圖九輸出出現(xiàn)振蕩時細(xì)節(jié)ScwrceMode

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J39.0DDUSrI772B8口口0" Smp￥Q185VQKI■17.EGQ0us圖十輸出出現(xiàn)振蕩的細(xì)節(jié)在圖八中，1通道為輸出電壓的波形，2通道為電流采樣的波形，3通道為PWM芯片輸出的驅(qū)動波形，可以看出在輸出電壓上升到過程中，當(dāng)占空比出現(xiàn)大小振蕩時，帶來輸出電壓的振蕩。原因分析AVQ400采用全橋加同步整流拓?fù)?，如下圖所示：假定電路的狀態(tài)為原邊的四個開關(guān)管均關(guān)斷，這時副邊同步整流管Q1和Q2同時導(dǎo)通續(xù)流，為了避免直通，在開通原邊MOS管QQ2和QQ4之前必須先關(guān)斷副邊同步整流管Q1。同步整流管Q1關(guān)斷后，原本流過Q1的電流iq1經(jīng)Q1的體內(nèi)二極管續(xù)流，待原邊MOS管QQ2和QQ4開通后，主變T的初級同名端為正，次級的同名端也力圖為正，但是此時Q2處于導(dǎo)通狀態(tài)，Q1的S級和Q2的S級連接在一起，那么副邊變壓器的兩端的電壓幾乎等于Q1的體二極管的管壓降和Q2的導(dǎo)通壓降。圖十二QQ2和QQ4開通時的電路QQ2和QQ4在開通后，在Q1中的續(xù)流電流逐漸由1/2*Io減小到