Ich entwerfe einen synchronen Abwärtswandler und befinde mich in meinem Entwurf in der Steckplatinenphase. Ich wollte die Stromwellenform durch die Induktivität überprüfen, habe aber keine Stromsonde zur Verfügung. Ich habe eine Differenzsonde, also habe ich beschlossen, einen 1-Ohm-Widerstand in Reihe mit meiner Induktivität hinzuzufügen und die Differenzspannung daran zu messen, die mit dem Strom übereinstimmen sollte. Unten ist meine Wellenform, ich frage mich, warum die Stromwellenform nicht so dreieckig ist, wie ich es normalerweise für ein Schaltnetzteil sehe. Liegt es daran, dass ich den 1-Ohm-Widerstand für einen Induktor (6,8 uH) in Reihe geschaltet habe, der nur etwa 0,020 Ohm DCR hat?
BEARBEITEN:
Ich wechselte zu einem Ferritkern, der wesentlich weniger Kernverluste haben sollte, und probierte ein paar verschiedene FETs aus, und es schien keinen großen Unterschied zu machen. Unten ist eine weitere Wellenform, dieses Mal befindet sich CH2 am Schaltknoten. Eine Sache, die ich vergessen habe zu erwähnen, ist, dass ich einen Halbbrückentreiber verwende, der eine kleine Totzeit hinzufügt, um zu verhindern, dass die beiden FETs durchschießen. Obwohl ich mir nicht vorstellen kann, dass das der Grund ist, ist es wahrscheinlich erwähnenswert. Außerdem habe ich jetzt das Oszilloskop richtig ausgelöst und die Zeitskala ist jetzt korrekt.
Ich habe auch die Diff-Sonde über den Induktor gelegt, und unten ist die Wellenform. Die Steigung ist mir noch nie aufgefallen, liegt das am Serienwiderstand? Oder ändern sich möglicherweise die Vds der FETs, weil die Stromwelligkeit groß ist?
Nein, füge eine 1 hinzu Messwiderstand in Reihe mit Ihrer Induktivität verursacht keine Schritte in der Stromwellenform. Das Hinzufügen des Widerstands ist wie das Hinzufügen von Wicklungsverlusten, und das verursacht nur eine exponentielle Krümmung mit von L/R, in der aktuellen Rampe. Wenn Sie genau hinsehen, können Sie die Krümmung in der Stromrampe in Ihrem Bild erkennen.
Ein Schritt in der Stromwellenform kann durch Kernverlust verursacht werden, aber dieser Schritt würde in die andere Richtung gehen. So würde Kernverlust aussehen:
Sehen Sie die Stufe am Schaltpunkt? Das ist ein extremes Beispiel und in Kernen mit niedriger Perm tendenziell schwer zu erkennen. Jedenfalls ist es das Gegenteil von dem, was Ihr Bild zeigt. Es ist also kein Kernverlust, es sei denn, Sie haben es geschafft, die Zeit umzukehren. (Hinweis: Es ist möglich, die scheinbare Zeit durch Oszilloskop-Aliasing umzukehren. Mit Aliasing könnte der Induktorstrom also von einer Induktivität mit Kernverlust stammen oder, wie unten erwähnt, einen Schritt haben, der durch eine Induktivität im Messwiderstand verursacht wird.)
Es sieht so aus, als ob der Induktor ungefähr 3 A enthält, also ungefähr 10 W im Erfassungswiderstand. Solche Leistungswiderstände sind entweder konstruktionsbedingt oder geometrisch induktiv. Eine parasitäre Induktivität in Reihe mit dem Messwiderstand könnte einen scheinbaren Sprung in der Spannung über dem Messwiderstand verursachen, da sie einen induktiven Teiler bilden würde. Aber dieser Schritt würde wie der Kernverlustschritt aussehen.
Differentialtastköpfe haben normalerweise eine Gleichtaktunterdrückung von mindestens 40 dB und manchmal bis zu 60 dB. Wirklich unwahrscheinlich, dass es an den Sonden liegt, es sei denn, sie sind beschädigt.
Ist es möglich, dass Ch2 des Oszilloskops skaliert und zu Ch1 hinzugefügt wurde? So sieht es wirklich aus. Digitale Oszilloskope und mathematische Funktionen. Es sieht verdächtig aus, zumal die Wellenformen nicht ausgerichtet sind.
Instrumentierung:
Es wäre eine große Verbesserung, den Wert des Messwiderstands zu reduzieren (wie andere gesagt haben). Eine Möglichkeit, dies zu tun, wäre die Herstellung einer Stromsonde mit einem Strommessverstärker. Mit einem aktuellen Leseverstärker wäre es einfach, einen 0,1 zu verwenden Widerstand messen und vielleicht mit etwas Mühe auf 10m herunterkommen . So etwas wie ein LT1999 könnte funktionieren, wenn Sie eine bidirektionale Erkennung benötigen. Wenn der Strom immer positiv ist, können Sie mit etwas wie einem MAX9643 mehr Bandbreite erhalten . Für bidirektionale Erfassung und Breitbandnutzung könnte ein Breitband-Instrumentenverstärker funktionieren, etwa ein AD8421 . Die Verwendung eines Messwiderstands mit viel niedrigerem Wert würde auch eine viel niedrigere parasitäre Induktivität bedeuten.
Idealerweise könnte sich der Strom durch die Induktivität nicht sofort ändern, wie dies in Ihrer Spur der Fall ist, sodass etwas nicht ganz stimmt.
Ein Gedanke ist, dass die Gleichtaktunterdrückung der Differenzsonde nicht sehr gut ist, was Sie also sehen, ist ein Teil des Schaltknotensignals gemischt mit der Strommessspannung.
Ein Test besteht darin, beide Enden der Sonde miteinander zu verbinden, sie aber mit dem Widerstand verbunden zu lassen - auf diese Weise gibt es den gleichen Gleichtakt, aber kein Differenzsignal. Sie sollten kein Signal erhalten, wenn Sie dies tun, ist dies eine Einschränkung der Sonde.
Welches Ende der Induktivität haben Sie einen Messwiderstand? Am DC-Ausgangsende sollte nicht viel Wechselspannung anliegen.
Was bedeuten die 100 ms unten? Ist das die Sweep-Rate? Ich hätte erwartet, dass ein Zyklus im Mikrosekundenbereich liegt, nicht 100 ms! Mit welcher Frequenz fährst du?
Ein Ohm ist für einen Strommesswiderstand etwas groß - Sie verlieren an diesem Widerstand ein paar Volt pp. Idealerweise wäre es niedriger, aber Ihr Signal wäre dann auch niedriger.
Hier sind einige Anweisungen für eine einfache Wechselstromsonde , die viel besser wäre als ein Widerstand.
Wenn Sie sich Ihre zweite Oszilloskopaufnahme ansehen, scheint es, dass die dreieckige Stromwelligkeit ungefähr di/dt = 1 A/us ansteigt und -1 A/us abfällt. In der Hypothese, dass die resultierenden ca. Die Rechteckwelle, die Sie dem Dreieck überlagert sehen, ist vollständig auf die Induktivität des Strommesswiderstands zurückzuführen:
pk-pk Rechteckwelle = 2 L di/dt = 1 V ==> 500 nH
Ich würde vermuten, dass Sie dort irgendwo Gleichtaktstörungen bekommen. Das kann natürlich nicht das reine Stromsignal sein, weil das di/dt extrem groß ist.
Ihre Wellenform sieht für den Induktorstrom nicht gut aus. Ihr Abwärtswandler ist möglicherweise in Ordnung, aber Sie sind sich nicht sicher. SO können Sie Folgendes tun. Ich habe dies aus anderen Gründen getan und es funktioniert, sodass Sie Ihren Abwärtswandler testen können. Platzieren Sie einen CT in jedem Drain und führen Sie den Ausgang über eine schnelle Diode zu einem Bürdenwiderstand. Dies bedeutet, dass Sie Ihre Geräteströme haben. Ich habe 40: 1 CT auf Eisenpulverkern mit einer schnellen UF4007-Diode und einem 4-Ohm-Bürdenwiderstand verwendet Hergestellt aus 3 parallel geschalteten 12-Ohm-Widerständen. Ihre Werte können unterschiedlich sein, da Sie wahrscheinlich keine 10 Ampere betreiben. Ich verwende einen BNC-Anschluss und ein 50-Ohm-Koaxialkabel direkt zum Oszilloskop. Ein 1-Meter-Kabel ist in Ordnung OK. Sie wollten einen Induktorstrom, verwenden Sie also eine gemeinsame Last, und Ihre Stromwandler müssen für Ihre Betriebsfrequenz geeignet sein.
Benutzer76844
Brett Prudhom