关于zvs变压器副边接电容停振的问题

第一次发帖,最近想做一个电磁炮,最后选择了zvs电路,希望把12v电压升至400v给电容充电,但是在制作过程中遇到以下问题,困扰了快一周了,刚接触电路没多久,想了许多办法也没解决,因此想发个帖子,希望有大佬能够指点一二,感激不尽!

    问题描述:

       zvs电路变压器副边接全桥整流,整流桥空载时候,电路正常起振(下面是实物图和正常起振时候的mos管栅极波形图)。但是当副边一接电容,zvs电路立刻停振,电流急剧增加,导致mos管烧毁。

       在变压器副边整流桥前串连电容分压、在电容前面加电感扼流,都不起作用

      主要元件型号:

mos管:IRF3710(Vdss=100V,Id=57A)

电容:两个0.3uF电磁炉电容并联

变压器:EE40立式,原边5+5双线并绕,副边100

IMG_20210317_215624.jpg IMG_20210317_221014.jpg

来自:高压与强磁 / 电磁炮
御坂网络调制解调器
27天1时前
1楼

气隙?

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
御坂网络调制解调器
27天1时前
2楼

整流桥也不能用普通的吧,用快恢复二极管做一个

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
u-82272作者
27天1时前
3楼
引用御坂网络调制解调器发表于2楼的内容
整流桥也不能用普通的吧,用快恢复二极管做一个


有道理,我试试。不过不太明白为什么右边一接电容,左边就停振,这个电容对左边的电路造成了什么影响,想了很久也想不出个原因来。谢谢您


回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
月下孤狼
26天0时前
4楼

先说结论,不建议爱好者反反复复自己造轮子用各种没经过大批量生产验证的方案做爱好;

ZVS电路本质是一个负阻LC并联谐振振荡器,所谓负阻振荡器即无需额外反馈绕组或者反馈网络(如变压器反馈振荡器需要反馈绕组,三点式振荡器需要反馈网络),只需要把负阻(有源器件实现)和串联谐振回路或者并联谐振回路连接即可振荡。

ZVS电路的前身是royer变换器,广泛应用于逆变器,镇流器,ccfl背光驱动,这一类振荡器有个最大的缺点就是负载特性差,带大负载(大负载指的是相对谐振回路无功大,即降低了谐振回路品质因子),故尤其不适合给电容器充电。一定要给电容器充电的话只能在整流器前面接限流电抗器。

给电容器充电是现有的成熟技术,恒压电源通过电阻对电容器充电效率为50%(不管电阻是多大,电容多大),使用电流源对电容器充电理论效率可达100%(如boost&反激电路),还可以使用恒压电源通过电感器对电容器充电(理论效率100%)。ZVS不适合干这个事情。那ZVS适合干什么?什么应用需要的无功大就适合干什么,比如无线输电,感应加热等等。。。

综上所述,ZVS不应该被用于电容器充电,给电容器充电有很多成熟的方案。一个方案仅仅因为“爱好者领域容易通过搭棚实现”就变成了通解套路而不求甚解,这是非常悲剧的,一定要分析问题的本质。


留一个问题,给电容器充电的特种电源和普通稳压电源在工作点上有什么不同,如何构建一个从0V充电到1KV 效率可达90%以上的电容器充电专用电源。

回复
评论(4)
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
月下孤狼
26天0时前
5楼

另外留一个思考题,试数学证明ZVS电路稳态工作时开关管漏源电压为电源电压的圆周率倍。

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
月下孤狼
26天0时前
6楼

又仔细看了下你的实物图,开关管通过很长飞线出来,且没接散热片;变压器初级绕组线很细;

这里涉及几个问题,1.对于一个供电电压为U,谐振电感为L,谐振电容为C的ZVS,谐振电感流过电流的表达式;

2.开关管自然散热问题;

3.ZVS源级有很长飞线引入额外的负反馈对小信号增益的影响;


解决方法:1.务必保证开关管源级到地平面路径尽可能短;

2.加粗初级线径提高品质因子,尽可能用多股;


回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
rb-sama
26天0时前
7楼

复杂了复杂了,给变压器留个漏感就行了。

不用谢我,我叫雷锋

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
u-82272作者
25天10时前
8楼
引用月下孤狼发表于4楼的内容
先说结论,不建议爱好者反反复复自己造轮子用各种没经过大批量生产验证的方案做爱好;ZVS电路本质是一个...

谢谢前辈的回复,我刚接触电路没多久,正在努力学习,综合自己的能力以及电路的复杂程度,选择了这个电路作为充电方案,想着这个电路元件较少,希望通过这个电路能够开始学习电源硬件相关知识,因此有很多不知道的地方。您留的问题我暂时还回答不了,不过我会继续学习并且搞明白。

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
u-82272作者
25天9时前
9楼
引用月下孤狼发表于6楼的内容
又仔细看了下你的实物图,开关管通过很长飞线出来,且没接散热片;变压器初级绕组线很细;这里涉及几个问题...

mos管原来是直接焊在洞洞板上面的,后面想着加散热片所以用线引出来的,后面想着要拍个照然后把散热片给取了 sticker (是自己没有描述的原因)。

我重新改一下变压器 sticker

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
u-82272作者
25天9时前
10楼
引用rb-sama发表于7楼的内容
复杂了复杂了,给变压器留个漏感就行了。不用谢我,我叫雷锋

请问一下前辈,您的意思是变压器磁饱和造成了短路吗?

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
月下孤狼
25天3时前
11楼
引用u-82272发表于10楼的内容
请问一下前辈,您的意思是变压器磁饱和造成了短路吗?

在变压器初级串联一个空心电感,用粗漆包线在500mL可乐瓶密绕5匝取下来(这么描述可能更适合你实践)

,原理我前面已经回复了,负载破坏了振荡条件,恶化了并联谐振Q;我建议你去学习下振荡器理论,ZVS的起振过程可以用线性模型近似,稳态过程则是非线性模型。

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
苦丁茶
24天5时前
12楼

前几天用zvs给涡喷点火,效果好于原装的电容放电式脉冲触发管点火器 63B3B866-8069-405B-996E-13E9B39684A5.png

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
KCA4356
21天11时前
13楼

ZVS的变压器需要一定的漏感才能正常工作。如果漏感太小,通电后开始频率很慢,输入电流是很大的,稳定后频率变高,慢慢电流变低。这个变压器绕制是个技术活。普通变压器根本不适应。你这个次级输出和整流桥之间的这个限流电容,应该用CBB81系列,耐压2000V,高频性能好。电视机里面得逆程电容用的就是这个CBB81系列的CBB电容。利用交流电下电容产生的容抗来限流。容值根据频率来算下。变压器开气隙,磁芯接头的地方垫上一层玛拉胶带。


回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
hly1202
6天5时前
14楼

1,磁饱和 ,磁芯留气隙夹纸片

2,整流一定要用高频管快恢复二极管

3,电源一定一定要有10A以上输出能力,,最好是15A,特别是带大电容,这点很重要,不然用什么管都烧。


回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论

想参与大家的讨论?现在就 登录 或者 注册

所属专业
所属分类
上级专业
同级专业
%7B%22isDisplay%22%3Atrue%7D

仅供内部学术交流或培训使用,请先保存到本地。本内容不代表科创观点,未经原作者同意,请勿转载。

插入资源
全部
图片
视频
音频
附件
全部
未使用
已使用
正在上传
空空如也~
上传中..{{f.progress}}%
处理中..
上传失败,点击重试
等待中...
{{f.name}}
空空如也~
(视频){{r.oname}}
{{selectedResourcesId.indexOf(r.rid) + 1}}
处理中..
处理失败
插入表情
我的表情
共享表情
Emoji
上传
注意事项
最大尺寸100px,超过会被压缩。为保证效果,建议上传前自行处理。
建议上传自己DIY的表情,严禁上传侵权内容。
点击重试等待上传{{s.progress}}%处理中...已上传
空空如也~
草稿箱
加载中...
此处只插入正文,如果要使用草稿中的其余内容,请点击继续创作。
{{fromNow(d.toc)}}
{{getDraftInfo(d)}}
标题:{{d.t}}
内容:{{d.c}}
继续创作
删除插入插入
{{forum.displayName}}
{{forum.countThreads}}
篇文章,
{{forum.countPosts}}
条回复
{{forum.description || "暂无简介"}}
ID: {{user.uid}}
学术分隐藏
{{submitted?"":"投诉或举报"}}
请选择违规类型:
{{reason.description}}
支持的图片格式:jpg, jpeg, png
插入公式
分享回复:{{shareId}}
加载中...
评论控制
加载中...
文号:{{pid}}
加载中...
详情
详情
推送到专栏从专栏移除
设为匿名取消匿名
查看作者
回复
只看作者
加入收藏取消收藏
加入关注取消关注
折叠回复
置顶取消置顶
评学术分
鼓励
设为精选取消精选
建议修改
编辑
通过审核
评论控制
退修或删除
历史版本
违规记录
投诉或举报
加入黑名单移除黑名单
查看IP
{{format('YYYY/MM/DD HH:mm:ss', toc)}}
下载资料
{{fileName}}
大小:{{size}}
下载当前附件将花费 {{costMessage}}
{{description}}
你当前剩余 {{holdMessage}}
{{fileName}}
大小:{{size}}
当前附件免费。
你已购买过此附件,下载当前附件不需要花费积分。
加载中...
{{errorInfo}}
附件已丢失
当前账号的附件下载数量限制如下:
时段 个数
{{f.startingTime}}点 - {{f.endTime}}点 {{f.fileCount}}