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【討論】用變壓器做驅(qū)動(dòng)的一些問題

  

                          用變壓器做驅(qū)動(dòng)的一些問題

    用變壓器做驅(qū)動(dòng)（一般用于大功率全橋開關(guān)電源或雙管正激開關(guān)電源等等），大家一般都認(rèn)為在硬件上比較簡(jiǎn)單，但頭痛的是，波形比較難把握，也就是通過變壓器，出來的波形失真很大；當(dāng)然，加一些東西，如有源鉗位等，波形好了，但電路也就不簡(jiǎn)單了。也許是擋不住的誘惑，我花了一點(diǎn)時(shí)間做了些實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)將遇到的問題提出來，請(qǐng)各位大俠暢所欲言。

    我之前用過用EE20-EE22磁芯繞，變比1：1，一般是初級(jí)次級(jí)都繞30T左右，但波形不理想。我查了很多資料，發(fā)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)變壓器其實(shí)一般是工作在正激模式下，這就要求電感量盡可能大些，有利改善傳輸，所以，這次用了一個(gè)直徑約20MM的高導(dǎo)磁環(huán)，初級(jí)都繞25圈，次級(jí)30T，電感量達(dá)到8-10mH,漏感很小，只有1.8uH，輸入端直接接到3525的11腳或14腳，發(fā)現(xiàn)波形比以前有很大的改善，詳見下圖：

 

 

 

上升下降時(shí)間，在空載時(shí)都在35-40nS左右。

 

空載下降時(shí)間27.6nS

 

接上7A800V小功率MOS管和40A IGBT管時(shí)的情況如下：

 

 

 

 

 

 

全部回復(fù)(102)
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2011-03-01 14:52

現(xiàn)在的問題有二個(gè)：

一、以我上面的電路，從示波器上看，出來的電壓是14Vpp，也就是正7V，負(fù)7V，那么我們?cè)鯓觼砝斫膺@一對(duì)電壓，如看成MOS管開通時(shí)+7V，關(guān)斷時(shí)-7V，我想，就有一個(gè)問題了，因?yàn)?7V時(shí)對(duì)MOS管來講，導(dǎo)通是不可靠的。

二、電路中有二個(gè)用于限壓的穩(wěn)壓管，按理說，變壓器次級(jí)出來的電壓峰值在14以上，用二個(gè)12V的穩(wěn)壓管，就可以鉗位在12.7V，很多圖上都是用12V或15V的，但我實(shí)際試的結(jié)果是，用12V或15V根本沒有限壓效果，現(xiàn)在我用了6.2V+6.2V，才鉗位到14Vpp，這也是一個(gè)難解之迷。

    如上問題，請(qǐng)各位高手指教。

 

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2011-03-01 15:57

大范圍占空比變化，另外>50%以上有問題嗎？

請(qǐng)老壽先生將那個(gè)磁環(huán)拍出來看看。

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2011-03-01 16:39
@lizlk
大范圍占空比變化，另外>50%以上有問題嗎？請(qǐng)老壽先生將那個(gè)磁環(huán)拍出來看看。

 

師傅，就是這個(gè)。

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2011-03-01 16:40
@蕭山老壽
現(xiàn)在的問題有二個(gè)：一、以我上面的電路，從示波器上看，出來的電壓是14Vpp，也就是正7V，負(fù)7V，那么我們?cè)鯓觼砝斫膺@一對(duì)電壓，如看成MOS管開通時(shí)+7V，關(guān)斷時(shí)-7V，我想，就有一個(gè)問題了，因?yàn)?7V時(shí)對(duì)MOS管來講，導(dǎo)通是不可靠的。二、電路中有二個(gè)用于限壓的穩(wěn)壓管，按理說，變壓器次級(jí)出來的電壓峰值在14以上，用二個(gè)12V的穩(wěn)壓管，就可以鉗位在12.7V，很多圖上都是用12V或15V的，但我實(shí)際試的結(jié)果是，用12V或15V根本沒有限壓效果，現(xiàn)在我用了6.2V+6.2V，才鉗位到14Vpp，這也是一個(gè)難解之迷。   如上問題，請(qǐng)各位高手指教。 

 老師我是新手沒什么技術(shù)，發(fā)幾個(gè)圖看看對(duì)你有沒有幫助。這個(gè)就是用3個(gè)EC42全橋能輸出3-5KW工作頻率100KHZ的推動(dòng)變壓器和外為電路。是ZX7逆變焊機(jī)的推動(dòng)變壓器。

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2011-03-01 16:44
@神舟八號(hào)
[圖片] 老師我是新手沒什么技術(shù)，發(fā)幾個(gè)圖看看對(duì)你有沒有幫助。這個(gè)就是用3個(gè)EC42全橋能輸出3-5KW工作頻率100KHZ的推動(dòng)變壓器和外為電路。是ZX7逆變焊機(jī)的推動(dòng)變壓器。
            
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2011-03-01 17:15
@神舟八號(hào)
[圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片] 
這 個(gè)是3525加8050-8550-IRFZ24N-IRF9Z24N用24V供電推這個(gè)推動(dòng)變壓器
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2011-03-01 17:50
@蕭山老壽
[圖片] 師傅，就是這個(gè)。

看到了，好像是黑色的磁環(huán)呢，這個(gè)磁環(huán)有蠻大的啊。印象中，好像高導(dǎo)磁環(huán)是綠色的環(huán)啊，就像樓上那位兄弟的顏色一樣，在開關(guān)電源的共模電感上用的多。

 

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2011-03-01 17:55
@神舟八號(hào)
[圖片] 老師我是新手沒什么技術(shù)，發(fā)幾個(gè)圖看看對(duì)你有沒有幫助。這個(gè)就是用3個(gè)EC42全橋能輸出3-5KW工作頻率100KHZ的推動(dòng)變壓器和外為電路。是ZX7逆變焊機(jī)的推動(dòng)變壓器。
這個(gè)板子搞的不錯(cuò)嘛！
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袁文亮
LV.3
10
2011-03-01 18:24
老壽老師，我前兩天用磁環(huán)做了個(gè)逆變，但是波形很不好，整個(gè)磁環(huán)我沒有繞滿，也沒繞均勻。磁環(huán)怎么繞好些
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2011-03-01 19:55
@lizlk
看到了，好像是黑色的磁環(huán)呢，這個(gè)磁環(huán)有蠻大的啊。印象中，好像高導(dǎo)磁環(huán)是綠色的環(huán)啊，就像樓上那位兄弟的顏色一樣，在開關(guān)電源的共模電感上用的多。 

我的磁環(huán)也是綠色的，你看我照片中的黑色，是膠線的顏色。

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2011-03-01 22:47
@蕭山老壽
現(xiàn)在的問題有二個(gè)：一、以我上面的電路，從示波器上看，出來的電壓是14Vpp，也就是正7V，負(fù)7V，那么我們?cè)鯓觼砝斫膺@一對(duì)電壓，如看成MOS管開通時(shí)+7V，關(guān)斷時(shí)-7V，我想，就有一個(gè)問題了，因?yàn)?7V時(shí)對(duì)MOS管來講，導(dǎo)通是不可靠的。二、電路中有二個(gè)用于限壓的穩(wěn)壓管，按理說，變壓器次級(jí)出來的電壓峰值在14以上，用二個(gè)12V的穩(wěn)壓管，就可以鉗位在12.7V，很多圖上都是用12V或15V的，但我實(shí)際試的結(jié)果是，用12V或15V根本沒有限壓效果，現(xiàn)在我用了6.2V+6.2V，才鉗位到14Vpp，這也是一個(gè)難解之迷。   如上問題，請(qǐng)各位高手指教。 
波形很好！要想提高輸出電壓可以增加次級(jí)匝數(shù)或者是取消負(fù)壓。
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2011-03-02 08:03
@蕭山老壽
我的磁環(huán)也是綠色的，你看我照片中的黑色，是膠線的顏色。
原來如此啊。這個(gè)磁環(huán)是多大的呢？
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2011-03-02 12:16
@神舟八號(hào)
這個(gè)是3525加8050-8550-IRFZ24N-IRF9Z24N用24V供電推這個(gè)推動(dòng)變壓器
神舟兄，看來你對(duì)焊機(jī)比較熟悉，我想，能不能買臺(tái)焊機(jī)改成大功率直流電源？
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2011-03-02 12:16
@xzszrs
波形很好！要想提高輸出電壓可以增加次級(jí)匝數(shù)或者是取消負(fù)壓。

鐘工言之有理，我增加次級(jí)試試看。

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心中有冰
LV.11
16
2011-03-02 15:57
@xzszrs
波形很好！要想提高輸出電壓可以增加次級(jí)匝數(shù)或者是取消負(fù)壓。
取笑負(fù)壓是將鉗位穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值降低來實(shí)現(xiàn)嗎？
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2011-03-02 21:37
@蕭山老壽
神舟兄，看來你對(duì)焊機(jī)比較熟悉，我想，能不能買臺(tái)焊機(jī)改成大功率直流電源？
焊機(jī)是穩(wěn)流限壓，改成穩(wěn)壓的深度閉環(huán)不知道行不行啊
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urmif
LV.3
18
2011-03-03 01:45
@蕭山老壽
現(xiàn)在的問題有二個(gè)：一、以我上面的電路，從示波器上看，出來的電壓是14Vpp，也就是正7V，負(fù)7V，那么我們?cè)鯓觼砝斫膺@一對(duì)電壓，如看成MOS管開通時(shí)+7V，關(guān)斷時(shí)-7V，我想，就有一個(gè)問題了，因?yàn)?7V時(shí)對(duì)MOS管來講，導(dǎo)通是不可靠的。二、電路中有二個(gè)用于限壓的穩(wěn)壓管，按理說，變壓器次級(jí)出來的電壓峰值在14以上，用二個(gè)12V的穩(wěn)壓管，就可以鉗位在12.7V，很多圖上都是用12V或15V的，但我實(shí)際試的結(jié)果是，用12V或15V根本沒有限壓效果，現(xiàn)在我用了6.2V+6.2V，才鉗位到14Vpp，這也是一個(gè)難解之迷。   如上問題，請(qǐng)各位高手指教。 

如果3525的供電電壓是12V，驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)電容后，也將是峰峰值為12V后的方波，經(jīng)25：30的變壓器，次級(jí)電壓也不會(huì)升高太多，驅(qū)動(dòng)電壓確實(shí)只有7V，12V的穩(wěn)壓管應(yīng)該沒有什么穩(wěn)壓效果。個(gè)人感覺應(yīng)該增加次級(jí)的匝數(shù)。

另外，變壓器驅(qū)動(dòng)，占空比大時(shí)，零電壓點(diǎn)發(fā)生偏移，次級(jí)驅(qū)動(dòng)電壓幅值可能會(huì)不夠。

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黃積清
LV.3
19
2011-03-03 19:33
@蕭山老壽
[圖片] 師傅，就是這個(gè)。
學(xué)習(xí)了
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2011-03-03 23:40

哈哈...老壽老師，不知您是否還記得我，我們500年前是一家人。

我覺的這個(gè)電路設(shè)計(jì)是有點(diǎn)問題的.....去掉D2  C2、D5 C3 輸出就會(huì)被箝位在7V左右了，或者在原電路中（D2 R2 C2與D5 C3 R4后）再另加串入一個(gè)電阻也行。

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2011-03-04 09:32
@袁文亮
老壽老師，我前兩天用磁環(huán)做了個(gè)逆變，但是波形很不好，整個(gè)磁環(huán)我沒有繞滿，也沒繞均勻。磁環(huán)怎么繞好些
磁環(huán)繞線，一般情況下盡可均勻分布，這樣漏感最小。
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2011-03-04 11:26
@晶熔鐵
哈哈...老壽老師，不知您是否還記得我，我們500年前是一家人。我覺的這個(gè)電路設(shè)計(jì)是有點(diǎn)問題的.....去掉D2 C2、D5C3輸出就會(huì)被箝位在7V左右了，或者在原電路中（D2R2C2與D5C3R4后）再另加串入一個(gè)電阻也行。

哈，原來是壽工大駕光臨，萬幸萬幸?。?/p>

是的啊，變壓器做驅(qū)動(dòng)，還有很多問題困惑著我。依壽工的意思，是不是如下圖，再加一個(gè)電阻? D2 C2我是加速用的，我發(fā)現(xiàn)加了這二個(gè)元件后，升降速度有大幅度提升。

 

不過，我在很多雙管正激電路中，都看到用變壓器的驅(qū)動(dòng)電路，十分簡(jiǎn)單，就如下圖，而且變壓器都是1：1的（在12-15V驅(qū)動(dòng)中），現(xiàn)在我的疑惑是：如果驅(qū)動(dòng)是12V，因?yàn)闆]有直流鉗位電路，通過變壓器后，就變成了正負(fù)6V，請(qǐng)問，這樣還能驅(qū)動(dòng)MOS管嗎？

 

 

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2011-03-04 15:29
@蕭山老壽
哈，原來是壽工大駕光臨，萬幸萬幸?。∈堑陌?，變壓器做驅(qū)動(dòng)，還有很多問題困惑著我。依壽工的意思，是不是如下圖，再加一個(gè)電阻?D2C2我是加速用的，我發(fā)現(xiàn)加了這二個(gè)元件后，升降速度有大幅度提升。[圖片] 不過，我在很多雙管正激電路中，都看到用變壓器的驅(qū)動(dòng)電路，十分簡(jiǎn)單，就如下圖，而且變壓器都是1：1的（在12-15V驅(qū)動(dòng)中），現(xiàn)在我的疑惑是：如果驅(qū)動(dòng)是12V，因?yàn)闆]有直流鉗位電路，通過變壓器后，就變成了正負(fù)6V，請(qǐng)問，這樣還能驅(qū)動(dòng)MOS管嗎？[圖片]  
壽工，D2 C2一定要用的，不然的話，關(guān)機(jī)有可能炸IGBT啊。因?yàn)镃2的作用。。。。。
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2011-03-06 00:37
@蕭山老壽
哈，原來是壽工大駕光臨，萬幸萬幸??！是的啊，變壓器做驅(qū)動(dòng)，還有很多問題困惑著我。依壽工的意思，是不是如下圖，再加一個(gè)電阻?D2C2我是加速用的，我發(fā)現(xiàn)加了這二個(gè)元件后，升降速度有大幅度提升。[圖片] 不過，我在很多雙管正激電路中，都看到用變壓器的驅(qū)動(dòng)電路，十分簡(jiǎn)單，就如下圖，而且變壓器都是1：1的（在12-15V驅(qū)動(dòng)中），現(xiàn)在我的疑惑是：如果驅(qū)動(dòng)是12V，因?yàn)闆]有直流鉗位電路，通過變壓器后，就變成了正負(fù)6V，請(qǐng)問，這樣還能驅(qū)動(dòng)MOS管嗎？[圖片]  

老壽老師太客氣了，哈哈...

我認(rèn)為需要串入電阻的原因是：由于有兩個(gè)“背靠背”穩(wěn)壓管的箝位作用，如按原圖，

則沒有了電阻的限流作用，當(dāng)變壓器輸出電壓高于穩(wěn)壓管的箝位電壓時(shí)，就會(huì)有兩個(gè)

不利作用：1. 如前級(jí)輸出電流較大，就可能會(huì)損壞穩(wěn)壓管；2. 箝位后的能量會(huì)損耗在

SG3525的輸出內(nèi)阻上，對(duì)SG3525也不利。

其實(shí)不同的頻率、不同的拓?fù)?、不同時(shí)代（性能）的MOS管或IGBT，對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)波型的要求是不同的。

在一些高性能的電源設(shè)計(jì)中，D S或D E之間的 RC或RCD補(bǔ)償吸收參數(shù)與柵極驅(qū)動(dòng)參數(shù)都是相互關(guān)聯(lián)的。

一般要求是適當(dāng)?shù)芈_快關(guān)，+15V開通，-5V~-10V關(guān)斷時(shí)抗干擾性較好。

而正負(fù)6V驅(qū)動(dòng)肯定是不行的了。

隨著占空比的變化，正負(fù)值的大小也會(huì)變化，最小占空比時(shí)正電壓最高，負(fù)電壓最低；

最大占空比時(shí)正電壓會(huì)變得很低，而負(fù)電壓最大，這樣是沒法正常驅(qū)動(dòng)MOS管的。

 

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2011-03-06 22:39
@lizlk
壽工，D2C2一定要用的，不然的話，關(guān)機(jī)有可能炸IGBT啊。因?yàn)镃2的作用。。。。。
我理解你的意思，呵呵。
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2011-03-07 08:13
@晶熔鐵
老壽老師太客氣了，哈哈...我認(rèn)為需要串入電阻的原因是：由于有兩個(gè)“背靠背”穩(wěn)壓管的箝位作用，如按原圖，則沒有了電阻的限流作用，當(dāng)變壓器輸出電壓高于穩(wěn)壓管的箝位電壓時(shí)，就會(huì)有兩個(gè)不利作用：1.如前級(jí)輸出電流較大，就可能會(huì)損壞穩(wěn)壓管；2.箝位后的能量會(huì)損耗在SG3525的輸出內(nèi)阻上，對(duì)SG3525也不利。其實(shí)不同的頻率、不同的拓?fù)洹⒉煌瑫r(shí)代（性能）的MOS管或IGBT，對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)波型的要求是不同的。在一些高性能的電源設(shè)計(jì)中，DS或DE之間的 RC或RCD補(bǔ)償吸收參數(shù)與柵極驅(qū)動(dòng)參數(shù)都是相互關(guān)聯(lián)的。一般要求是適當(dāng)?shù)芈_快關(guān)，+15V開通，-5V~-10V關(guān)斷時(shí)抗干擾性較好。而正負(fù)6V驅(qū)動(dòng)肯定是不行的了。隨著占空比的變化，正負(fù)值的大小也會(huì)變化，最小占空比時(shí)正電壓最高，負(fù)電壓最低；最大占空比時(shí)正電壓會(huì)變得很低，而負(fù)電壓最大，這樣是沒法正常驅(qū)動(dòng)MOS管的。 
的確是這樣，我以前試驗(yàn)過這種東西，最后決定放棄了，因?yàn)閺?%-95%的占空比，用變壓器驅(qū)動(dòng)很麻煩，就是出現(xiàn)您上面說的那種問題，要解決起來還是比較麻煩，最終不了了之，呵呵。
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2011-03-08 11:58
@lizlk
的確是這樣，我以前試驗(yàn)過這種東西，最后決定放棄了，因?yàn)閺?%-95%的占空比，用變壓器驅(qū)動(dòng)很麻煩，就是出現(xiàn)您上面說的那種問題，要解決起來還是比較麻煩，最終不了了之，呵呵。

如果是在LLC串聯(lián)諧振中使用的話 是不是就有優(yōu)勢(shì)了

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2011-03-08 19:50
@lizlk
的確是這樣，我以前試驗(yàn)過這種東西，最后決定放棄了，因?yàn)閺?%-95%的占空比，用變壓器驅(qū)動(dòng)很麻煩，就是出現(xiàn)您上面說的那種問題，要解決起來還是比較麻煩，最終不了了之，呵呵。

放棄就可惜了??！

如用于推挽或全橋，前面 神舟八號(hào) 兄弟的方案就很合適?。】山鉀Q隔離電容

電荷平衡與變壓器伏秒平衡引起的占空比導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)波形正負(fù)浮動(dòng)變化的問題。

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2011-03-09 08:03
@晶熔鐵
放棄就可惜了啊！如用于推挽或全橋，前面神舟八號(hào)兄弟的方案就很合適??！可解決隔離電容電荷平衡與變壓器伏秒平衡引起的占空比導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)波形正負(fù)浮動(dòng)變化的問題。

呵呵，最終放棄了，沒有辦法啊，解決了占空比的問題之后，隨之而來的關(guān)機(jī)問題，關(guān)機(jī)之后，驅(qū)動(dòng)波形在幾個(gè)周期之后，由于電容的作用，輸出在5-6V的電壓并且維持了上100MS，MOS那個(gè)時(shí)候絕對(duì)會(huì)掛啊。

等下我傳個(gè)波形上來看看。

神州八號(hào)老兄的那個(gè)可以在特定的范圍能可以的，因?yàn)樽龊笝C(jī)上那樣可以。

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spt77
LV.5
30
2011-03-09 22:03
@蕭山老壽
現(xiàn)在的問題有二個(gè)：一、以我上面的電路，從示波器上看，出來的電壓是14Vpp，也就是正7V，負(fù)7V，那么我們?cè)鯓觼砝斫膺@一對(duì)電壓，如看成MOS管開通時(shí)+7V，關(guān)斷時(shí)-7V，我想，就有一個(gè)問題了，因?yàn)?7V時(shí)對(duì)MOS管來講，導(dǎo)通是不可靠的。二、電路中有二個(gè)用于限壓的穩(wěn)壓管，按理說，變壓器次級(jí)出來的電壓峰值在14以上，用二個(gè)12V的穩(wěn)壓管，就可以鉗位在12.7V，很多圖上都是用12V或15V的，但我實(shí)際試的結(jié)果是，用12V或15V根本沒有限壓效果，現(xiàn)在我用了6.2V+6.2V，才鉗位到14Vpp，這也是一個(gè)難解之迷。   如上問題，請(qǐng)各位高手指教。 

樓主在 問題二上 犯了低級(jí)錯(cuò)誤了，把Vpp（峰-峰電壓）和Vp(峰值電壓)概念搞混了，Vpp=2*Vp(峰值電壓)！用12V+12V穩(wěn)壓管得到的是24Vpp電壓或者說是12Vp，而不是12Vpp！

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spt77
LV.5
31
2011-03-09 22:05
@lizlk
呵呵，最終放棄了，沒有辦法啊，解決了占空比的問題之后，隨之而來的關(guān)機(jī)問題，關(guān)機(jī)之后，驅(qū)動(dòng)波形在幾個(gè)周期之后，由于電容的作用，輸出在5-6V的電壓并且維持了上100MS，MOS那個(gè)時(shí)候絕對(duì)會(huì)掛啊。等下我傳個(gè)波形上來看看。神州八號(hào)老兄的那個(gè)可以在特定的范圍能可以的，因?yàn)樽龊笝C(jī)上那樣可以。

樓主在 問題二上 犯了低級(jí)錯(cuò)誤了，把Vpp（峰-峰電壓）和Vp(峰值電壓)概念搞混了，Vpp=2*Vp(峰值電壓)！用12V+12V穩(wěn)壓管得到的是24Vpp電壓或者說是12Vp，而不是12Vpp！

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