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現(xiàn)在對(duì)開(kāi)關(guān)電源真的是一頭霧水，原來(lái)那么多不明白。 

電子元器件供應(yīng)商承諾上周到到的DIP-8 UC2842芯片今天還未到，打電話咨詢，得知芯片還未發(fā)出。下午，為了確保他會(huì)按時(shí)發(fā)貨，我再次打電話咨詢，得知貨還未發(fā)出，雖然他說(shuō)晚上下班前發(fā)貨是一樣的，但我明顯已不信任他的話，有點(diǎn)火，他也給出了幾個(gè)解釋。是的，每一件事情的存在，都可以有非常合理的理由。但是，我氣憤的是他沒(méi)有按他所承諾的去做，我介意的不是時(shí)間長(zhǎng)短，而是他應(yīng)如實(shí)地告訴我，而不是事后貌似如實(shí)的解釋，我表達(dá)了這個(gè)意思，可能有點(diǎn)咄咄逼人了，同事說(shuō)像領(lǐng)導(dǎo)訓(xùn)話，反思了一下，我的表達(dá)可能是過(guò)于尖銳，怎樣做才能表達(dá)清楚自己的意思而又不讓人覺(jué)得尖銳難接受呢？

"我明白你的考慮，我也不是非要在短時(shí)間內(nèi)XX，只是希望開(kāi)始的時(shí)候能夠明確地知道到達(dá)的時(shí)間，你懂我的意思嗎？" 是不是應(yīng)該這么說(shuō)呢？也許應(yīng)該表達(dá)得謙卑一點(diǎn)，真的不是要刻意為難。

轉(zhuǎn)正答辯時(shí)有幾個(gè)問(wèn)題回答地不到位，雖然只是走個(gè)過(guò)場(chǎng)。

問(wèn)題1：

“那你認(rèn)為改版是成功的還是失敗的？”，我非常直接地回答了，是失敗的，這也許真的是大忌，應(yīng)該這樣回答：“它是可以應(yīng)用的，但相對(duì)來(lái)說(shuō)，性能不夠理想，也會(huì)增大臨界情況時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。”

問(wèn)題2：

“變換器工作頻率的選擇，為什么是10kHz，能不能大或者??？”，回答的時(shí)候，我只知道頻率太高的話，系統(tǒng)損耗過(guò)大，而且IGBT有上限頻率的限制，無(wú)法做到太高的頻率，卻沒(méi)想過(guò)頻率太小會(huì)怎樣，其實(shí)切到前面電感參數(shù)選擇原則看到紋波系數(shù)才想到講頻率越小，紋波系數(shù)越大。剛才看書《精通開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)》P12的一句話可以解釋頻率的問(wèn)題，下面不做全部段落的摘抄，只寫了結(jié)論：頻率太高為什么不好？損耗幾乎與開(kāi)關(guān)頻率成比例增加，頻率太高會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的電磁干擾現(xiàn)象。人們?yōu)槭裁从肿非蟾哳l率？使變換器工作在超過(guò)人耳聽(tīng)覺(jué)范圍的頻率，電抗器不至于發(fā)出影響人的噪音，能夠最大程度減少電源中器件的體積，增強(qiáng)電源的環(huán)路響應(yīng)。  

繼續(xù)，想測(cè)的波形大概都測(cè)完了，勉強(qiáng)可作我計(jì)算和仿真的參考，接下來(lái)的一周圍繞相關(guān)項(xiàng)目要用的幾種電路板進(jìn)行的，做了每種板子的接口圖交給電氣部以便于他們繪制電氣圖、做清單，另外將電路板的測(cè)試文件、三防漆噴涂規(guī)范等相關(guān)文件定稿交給生產(chǎn)部，同時(shí)指導(dǎo)他們進(jìn)行前期測(cè)試。boost控制板、電源板、電容并聯(lián)板、超級(jí)電容管理板、二極管板共五塊板子，想起來(lái)，還真的花了不少時(shí)間整理相關(guān)的文件。如果，花的時(shí)間真的有所值得也就罷了，事實(shí)是浪費(fèi)了很多時(shí)間。首先是boost控制板，一共9塊，測(cè)試測(cè)了也至少有三次，第一次純粹是練手，是為了完成測(cè)試報(bào)告的編制，還是剛來(lái)公司那會(huì)h總安排的這個(gè)工作。后來(lái)今年說(shuō)要推這個(gè)項(xiàng)目，我又拿出來(lái)測(cè)了一遍，發(fā)現(xiàn)有部分板子上的UC2842無(wú)法啟動(dòng)，感覺(jué)應(yīng)該是啟動(dòng)電路上的穩(wěn)壓管有問(wèn)題，不過(guò)也不確定，隔了幾天又恢復(fù)正常了，也就沒(méi)有繼續(xù)查下去，然后又想要老化，所以老化完又要重新測(cè)試，其間對(duì)控制板各個(gè)細(xì)節(jié)都測(cè)過(guò)了(PS:后來(lái)其實(shí)又測(cè)過(guò)好幾次，事實(shí)證明，測(cè)得還不夠細(xì)致和深入，以及沒(méi)有做好詳細(xì)的測(cè)試記錄工作)，感覺(jué)記憶不太夠用了，板子上的參數(shù)總是算了好幾遍，要用時(shí)又忘記。然后是與生產(chǎn)部的交接文件，整理了好幾次，當(dāng)然也是因?yàn)槲覍?duì)板子的前因后果掌握得原本就不清楚，說(shuō)到這個(gè)交接工作，及其痛苦，每次與XX交涉都感覺(jué)要被逼死似的，好像測(cè)試電路板不是他們的工作，而是我有求于他們似的。很早之前就專門整理好文件要交給他們，他們因?yàn)楣緵](méi)有將該項(xiàng)目提到日程上就不了了之，之后，開(kāi)始提這件事，又開(kāi)始說(shuō)時(shí)間不夠之類的話。看來(lái)公司真的是一切都主導(dǎo)研發(fā)。目前，生產(chǎn)越來(lái)越強(qiáng)勢(shì)。

好吧，回到boost，上周匯報(bào)工作被w總教育加批評(píng)了兩個(gè)小時(shí)，我開(kāi)始認(rèn)真分析boost的主電路傳遞函數(shù)，突然明白自己之前做的一切都像囫圇吞棗，結(jié)果搞得堵住了，咽不下去也吐不出來(lái)。以前只關(guān)注電流閉環(huán)的等效傳函，也根本不明白為什么要加反饋補(bǔ)償，通過(guò)用Mathcad畫出boost主電路傳遞函數(shù)的波特圖，那些公式終于不再只是公式了，對(duì)我而言，書上的推論和公式都是對(duì)理想boost建立的。我把電感直流電阻和電容的ESR都加進(jìn)去，推出了比較接近真實(shí)的傳遞函數(shù)，說(shuō)起來(lái)算了兩天的時(shí)間呢。算得腦子里全是那個(gè)分?jǐn)?shù)式子，把波特圖導(dǎo)進(jìn)去后，才發(fā)現(xiàn)這些雜散參數(shù)的意義，其實(shí)改善了傳遞函數(shù)的性能，而不是泛泛而談的有害。當(dāng)然太大肯定是無(wú)益的，電感直流電阻太大會(huì)分掉電感上的電壓，這樣在保持Vo不變的前提下只有增大占空比，而我們目前的應(yīng)用下占空比其實(shí)已經(jīng)很高了。電容的ESR太大，輸出電壓的紋波會(huì)相應(yīng)增大，因?yàn)樵陂_(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，電容會(huì)通過(guò)一個(gè)大電流，Vo的紋波就與ESR直接相關(guān)，同時(shí)電容的損耗和壽命都與此相關(guān)。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，電感的直流電阻和電容的ESR改變了Gvd Gvg等傳遞函數(shù)的零極點(diǎn)特性，改變了品質(zhì)因數(shù)Q值，這個(gè)值對(duì)傳遞函數(shù)非常重要。 

DIP8 UC2842昨日下午到的，焊到電源板上，重新裝到Boost上進(jìn)行測(cè)試。

空載測(cè)試，分別用兩個(gè)隔離差分探頭測(cè)輸入電壓ES和輸出電壓DC，霍爾電流探頭測(cè)一路電感電流：100:1 200:1 10mV/A ，測(cè)得的輸入電壓ES不太正常，在Boost啟動(dòng)時(shí)，存在大幅度振蕩，換了10:1的Yokogawa原裝普通探頭測(cè)ES，其他不變，測(cè)得的ES波形在啟動(dòng)時(shí)雖有振蕩，不過(guò)幅度不大，在安全范圍內(nèi)?？磥?lái)選擇探頭也是一件很重要的事情，已經(jīng)有兩次是因?yàn)檫x擇了不恰當(dāng)?shù)奶筋^而造成問(wèn)題?？墒翘筋^的選擇到底應(yīng)該考慮哪些因素呢，難道只能吃一塹長(zhǎng)一智?

今天測(cè)了120Ω負(fù)載，40Ω負(fù)載的波形，其間發(fā)生點(diǎn)意外，把一個(gè)100Ω/2000W的電阻燒斷了，有明顯火花，原因是放置電阻的時(shí)候?qū)蓚€(gè)電阻挨在一起放置了，導(dǎo)致其線圈接觸而短路，原來(lái)這樣的大功率波紋電阻外部是沒(méi)有絕緣保護(hù)的，其線圈都是直接裸露的，外面只是刷了一層薄薄的漆，不清楚是否是絕緣漆，從而易于散熱。不過(guò)測(cè)40Ω的電阻時(shí)，用的兩個(gè)2000W/20Ω的電阻，實(shí)際在電路中的功率為(500/40)^2*20=3000W,也許因?yàn)檫@樣，波形后半段有點(diǎn)振蕩。

重載時(shí)，由超級(jí)電容提供的48V電壓會(huì)受到電流的明顯影響，30Ω負(fù)載時(shí)，輸入電壓基本就在43V上下波動(dòng)。

而中間負(fù)載時(shí)，電流會(huì)呈現(xiàn)比較明顯的包絡(luò)譜。

PS:現(xiàn)在才明白電流呈現(xiàn)的包絡(luò)譜其實(shí)就是boost的低頻振蕩，后來(lái)根據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)推導(dǎo)出來(lái)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)其實(shí)真的并不滿足穩(wěn)定性要求，后來(lái)通過(guò)減小輸出電壓反饋補(bǔ)償環(huán)路的直流增益來(lái)改善了，其實(shí)就是犧牲了調(diào)節(jié)精度來(lái)獲得穩(wěn)定性。不過(guò)那時(shí)候搞不清楚，還稱其為包絡(luò)譜，幼稚。還覺(jué)得好奇怪，為什么滿載的時(shí)候沒(méi)有這個(gè)現(xiàn)象呢?幼稚!

1. 關(guān)于探頭：

700924為YOKOGAWA的100MHz帶寬+/-1400V范圍的有源差分隔離電壓探頭，變比分為兩檔：1000:1 & 100:1；

LDP-2002探頭為25MHz帶寬+/-1400V范圍的有源差分隔離電壓探頭，變比分為兩檔：200：1 & 20:1；

從文件夾中的0005.wdf可以看出700924的優(yōu)越性，LDP-2002測(cè)到的高頻尖峰電壓呈階梯狀，明顯是采樣率不夠，另外用LDP-2002與700924測(cè)同一點(diǎn)波形，LDP-2002測(cè)得的尖峰比700924測(cè)得的延遲350ns(PS：后來(lái)發(fā)現(xiàn)是我使用的那臺(tái)錄波儀DL850的CH1、CH2輸入模塊是100MHz帶寬模塊，其他輸入模塊均只為1MHz模塊，而我測(cè)試時(shí)700924探頭一般是接入CH1，而LDP-2002接入CH3或者CH4，所以此處測(cè)得波形的差異實(shí)際上并不足以說(shuō)明探頭的優(yōu)劣)

2. 關(guān)于以前的誤解

以前測(cè)得的波形均為10ms/div，測(cè)的時(shí)間很短，所以以為Boost的輸出電壓和電感電流是持續(xù)存在低頻振蕩的，這段時(shí)間錄波儀的時(shí)間軸設(shè)為100ms/div測(cè)試了30Ω負(fù)載，發(fā)現(xiàn)這種低頻振蕩實(shí)際上是衰減的，48V輸入電壓 & 30Ω負(fù)載條件下 振蕩大概約150ms后，電感波形和輸出電壓就基本沒(méi)有明顯的低頻振蕩了。

3. 關(guān)于輸出電壓的高頻尖峰電壓太大

IGBT關(guān)斷時(shí)的尖峰電壓是由于主電路的雜散電感造成的，會(huì)由升壓二極管傳遞到輸出端，比輸出電壓直流值高150~200V左右(負(fù)載最重時(shí)即30Ω負(fù)載)，隨負(fù)載減輕而變小。

IGBT開(kāi)通，二極管關(guān)斷時(shí)的輸出電壓呈現(xiàn)一個(gè)衰減振蕩，最初是個(gè)向下的高頻尖峰，緊接著是一個(gè)向上的尖峰，值很大，+/-200V左右，但是這個(gè)振蕩只出現(xiàn)在輸出電壓而并未出現(xiàn)在IGBT的集電極，實(shí)際上，這個(gè)下降的尖峰與IGBT開(kāi)通時(shí)下降的集電極電壓保持相等，所以現(xiàn)在懷疑是二極管的關(guān)斷時(shí)間和反向恢復(fù)電流、電壓造成的這一現(xiàn)象。    

寫到這里，基本就告一段落了，這邊就是一個(gè)開(kāi)關(guān)電源白癡面對(duì)一個(gè)10kW boost 48v-480v直流升壓器，通過(guò)一系列白癡級(jí)別的測(cè)試去了解boost的運(yùn)作模式的，基本算是明白了書上講的那些東西。

入門比較痛苦，但是由于時(shí)間不緊張，我也可以慢慢做，后面一段時(shí)間就是比較艱苦的工作了，怎樣在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上把性能調(diào)好，然后是一個(gè)全面的型式測(cè)試，經(jīng)常晚上一個(gè)人在空蕩蕩的廠房調(diào)試，只有保安偶爾過(guò)來(lái)跟我聊聊天，但是我做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候不大敢聊天，怕自己操作錯(cuò)，事實(shí)上我真的有一次因?yàn)楦肆奶彀颜?fù)極接反了直接導(dǎo)致線路板燒掉了，此后我就再也不在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候與人講話了。做型式測(cè)試過(guò)程中遇到很多奇葩問(wèn)題，甚至我都不曉得應(yīng)該怎么描述出來(lái)，最后的解決辦法也都是治標(biāo)不治本的辦法。