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深圳市瑞申電子有限公司

深圳市瑞申電子有限公司是一家10年專業大功率電感生產加工廠商,主要以大功率,大電流、扁平線圈電感、平面變壓器設計、生產、銷售工廠。設計、繞線、組裝、檢測、包裝、出貨等全制程的工藝流程!擁有完整、科學的質量管理體系。專業技術團隊10人,我們的誠信、實力和產品質量獲得業界的認可。歡迎各界朋友蒞臨參觀、指導和業務洽談。 ...

【我是工程師第三季】電流模式的LLC半橋電源制作(效率突破94.9%)

時間:2018-02-14 07:52:32 點擊:

時間過得真快呀,轉眼之間一年就過了,仿佛【我是工程師第二季】剛剛結束沒有多久,緊接著

【我是工程師第三季】又迎面撲來。當然了,首先要祝賀我們的主辦方“電源網”在新的一年里越來越

火,越辦越好;同時還要感謝電源網工作人員的大力支持,您們辛苦了。

做這個電源主要由兩個目的;一是學習新控制思想的LLC;二是為我的直流電源做一個AC-DC的

電源替換工頻變壓器。

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其設計規格如下:

輸入:90~264Vac(50~60Hz)

輸出:30Vdc@10A(恒壓)

目標效率:92%

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個人認為,要制作一款電源,首先的有個外殼,這樣PCB的尺寸以及器件的高度就基本定了

(當然外殼定制的除外了);所以,趁著還是預熱期,趕緊在某寶上買了兩款不同的外殼回來

(還不確定用其中哪一款了),準備用來制作該電源。

QQ截圖20170304233625

前幾天已經拿到外殼了,一直忙著沒有時間來更新;雖然不到10塊錢的外殼,但是

很扎實;話不多說,先來看圖:

1

如上圖所示,左邊的規格是200*99*50MM;右邊的規格是215*11*50MM;都是采用2.0MM厚的鋁材做的。

2

經過對比,決定采用小的這款來設計該電源,大的留著做其他的;加上風扇,做360W

應該散熱不是問題的。

A (1)

A (2)

一樓就新修建到這,后續有什么資料,再發表在此;后續樓層再慢慢談論。

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相關技術資料:

TEA19161T.pdf

TEA19162T .pdf

TEA1995T .pdf

AP4310.pdf

SD686X中文資料.pdf

先占位 是最新的電流型芯片拿到樣品了么? 不是最新的,15,16年的芯片了吧

QQ截圖20170309211353

PCB的版形已經定下來了,螺絲定位孔也確定了;接下來的事情就是畫原理圖了。

EMI+PFC

今晚把EMI和PFC部分的原理圖畫好了;其PFC部分的主控采用恩智浦的TEA19162T,遺憾的是其模式是DCM;加了圖騰,用來推兩個MOS管。

此圖是否有錯,QG1和QG2組成圖騰柱驅動的話,是發射極輸出,即兩個管子的發射極接在一起,集電極分別接電源。 不好意思,圖騰那畫錯了;已更正,謝謝指正。

LLC

這是LLC+SR部分,其主控采用恩智浦的TEA19161T和TEA1995;TEA19161T和TEA19162T以及TEA1995搭配是一套方案;該IC是電流型的LLC,其控制思想不是調頻,而是調整諧振電容上的電壓,從而進行功率控制;

反饋

這是恒流、恒壓電路;采用的依舊是AP4310,做了雙環控制。

輔助電源

輔助電源;依舊采用原來的SD6863的方案;基本無變化,主要變化是刪除了Bulk電容,直接從PFC電容上供電。

風扇

風扇控制電路,采用PNP管和NTC構成。

PCB

PCB的布局已經進行個大概了;接下來的時間就是畫線了,也是最要耐心的時候了。

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經過兩個多小時的奮斗,EMI和PFC的主功率回路基本搞定了;明天繼續。

18-3

今天周末,又畫了一下;輸入主功率部分基本搞定了;還剩下控制部分以及輔助電源和輸出部分了。

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經過一個周末的掙扎,PCB板子基本完成了;還有一些細節需要優化一下,就可以打樣了。

支持下,那時魯1716 12v 20a,待機沒搞定,看這個19161怎么樣 感謝您的支持;現在加了輔助電源,待機功耗估計會高一點。

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第一版的PCB就這樣了,準備發出打樣。

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上圖是頂層走線;下圖是頂層絲印。

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上圖是底層走線,下圖是底層絲印。

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你外殼風扇部分呢

怎么處理啊

QQ截圖20170323184930

你好,風扇控制部分在這;通過熱敏電阻來檢測散熱片,實現溫控風扇。

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今天拿到第一版的PCB了;拿到后就放到外殼里面看來下,發現有兩定位孔弄偏了,但是不影響其他,下一版在

更正;其他的問題暫時還沒有發現,有空就焊接板子了。

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開始焊接板子了;由于貼片的電容電阻需要在元件盒里面一一尋找,所以焊接起來會比較慢,更多的時間是花在找

元件上面;昨晚七點焊接到九點,基本搞定了,剩下沒有元件的地方并沒有焊接,今晚補了一下,貼片的就全部搞定

了;下面是洗板后的效果,明晚就開始插件了。

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又奮斗了一個晚上,終于把插件的大部分搞定了,還剩變壓器,估計要周末才有時間做了。

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昨天繞了個變壓器,今天上電試機了;發現了不少的問題;輔助電源給原邊供電的電壓太低;副邊給AP4310供電太慢;

所以導致無法開機;再調試中,直接用DC19V給原邊供電,PFC工作正常;將AP4310換成TL431反饋,輸出正常;接回

AP4310后,開機一瞬間有輸出,然后就保護了;經過測試,發現是輔助電源給AP4310供電晚于開機輸出電壓;導致LLC

開環工作而保護了。

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最近也在不斷的調試該機,但是發現,不論怎么調;19161的快速啟動,始終沒有辦法解決和輔助電源配合;所以決定去掉輔助電源,采用主變輔助繞組供電的方法來解決,這樣就不會存在時間差的問題了。

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這次的改版,主要修改了次級部分,取消了恒流功能,直接用TL431穩壓;取消了

次級輔助電源供電,直接Vout供電;更換了風扇控制電路,相比于原來的電路,這次

的稍微復雜點,重點是可以從設定溫度開始工作;初級也采用主變輔助繞組供電,

不采用輔助電源供電,主要解決開機上電時序問題。

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PCB布局方面,基本沒有變,這是初級的地有點變化,以及初級的輸出有

所改變。

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留個記號,學習學習

感謝你的關注。 不錯,請抽空多跟新 感謝您的回復,有時間會更新的。

2

直接更新第三版吧,第二版有一些不足,所以就沒有打板子了,直接NG了;

第三版,變化有點大,去掉了輔助電源和風扇電路,直接由主變出Vcc;同時

將原來的ETD34主變,更換為PQ3535,諧振電感使用RM10;諧振電感外置,

主要是為了好控制漏感,這樣調試起來比較容易。

1

這是原理圖,相比原來,刪除了比較多的電路,看起來簡單多了。

3

PCB頂層走線以及絲印。

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底層走線以及絲印。

1-4

樓主調好了嗎,想要你的PCB文件,看能不能給我發份PCB文件,我需要的時候直接去打板。我的郵箱:869289465@qq.com 還沒有調試好,今天剛剛發去打樣。 占個位置學習學習

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第三版PCB回來了,準備開始焊接;發現PCB質量沒有前面版的好了,懷疑

是PCB廠家偷工減料。

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經過2個多小時的奮斗,終于把貼片搞定了;清洗了一下板子,看著感覺

舒服多了。

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經過一個多小時,插件的也基本上搞定了;其中共模電感用的是拆機的,

PFC電感用的是第一版的;變壓器只是放了骨架和磁芯,還沒有繞,周末有

時間在繞。其他的基本搞定。

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兩個電解放在散熱器中間,溫升不太好,影響壽命 感謝您的關注。 哎呀呀,小王子出手了~~~~ 哇~璐璐大駕光臨啊 板子很漂亮,內容也很豐富! 感謝您的關注。

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周末有時間,就繞了一個變壓器;上電測試了,上圖是諧振電容上的波形;剛開始

不是這樣的,是亂的,后來調了一下漏感,如下圖PCB上的諧振電感;波形是帶載120W

左右的波形;仔細看感覺還是有點畸變,還需繼續優化。

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這是空載和帶載4.5A的電子負載端的壓差對比;由于保護電路沒有計算好,

加到5A就保護了,所以目前就先測試了4.5A的;PCB板端應該不會有這么大的

壓差,比較有線損和接觸損。

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這是帶載4.5A左右 AC SOURCE 的照片;主要是想看看PFC的PF值;由于

沒有找到電流探棒,所以只能先看看PF值了,等下周再測試波形。

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趁著放端午假,又開始折騰電源了;這三張圖是輸出300W左右的諧振波形,

其中黃色是諧振電容的電壓波形,藍色是電流波形,紫紅色是半橋開關波形。

上圖是諧振電感為125UH;下面的圖是85UH左右。

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諧振電感采用RM10,0.1*80股繞制13T。變壓器是PQ3535,初級采用

0.9的三層絕緣線繞制35Ts;次級采用0.1*80的3條并繞5Ts。

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調試現場照片。諧振電感弄到上面來了,主要是為了方便拆解,調整漏感。

其中諧振電容采用473。

230v待機

這是230V下的待機功耗,工作在間歇模式,待機功耗有點跳動。

NTC (1)

再來看看效率;這是輸入端有NTC的情況:304.67/23.6=94.15%

NTC (2)

NO NTC (2)

這是將NTC短路的情況:305.01/321.3=94.93%

NO NTC (1)

以上效率都是230V滿載的效率,至于平均效率應該會差一點;當然230v的

情況再優化下,有望突破95%。

單獨測試了下PFC,帶載到350W左右就不行了,電感(PQ3220)

就飽和了;所以又使用PQ3230重新做了一個電感,有時間上機測試,

并更新測試波形和結果。

上周末,又折騰了一下該機;目前可以正常帶載400W,波形也是比較好的;下一個目標是450W; 一直默默關注著,期待大神更新哦。 感謝您的關注;目前再更換PQ3230變壓器進行調試;有時間了拍點照片和波形來分享下。 可不可以說下您這套線路的 PFC電感的電感量,圈數,以及這個電感的輔助繞組的圈數,包括您變壓器的參數 我也買了幾片TEA19161和TEA19162有時間就可以畫板子,后面和您在交流一下 謝謝

這個板子,目前還沒有調試完了;

目前PFC電感采用PQ3230;40T,電感量在300UH左右;輔助繞組2T;

變壓器參數采用5:35;可以采用我L6599那個帖子的公式來計算;

哦 好的 變壓器電感量多少,我看你是主變壓器出輔助電源的 輔助繞組幾圈呢親,我算了一下,變壓器電感量430左右,漏感70,諧振電容36N,不知道和您計算的出入有多大

請教您一個問題 如果我算出來變壓器電感量是550UH,漏感85UH 使用外置電感設計的話 我是直接就把外置電感繞成85UH 還是需要考慮自身變壓器的漏感量,和外置電感相加等于85uH呢 請教您

捕獲

相加的;

計算的值只是個參考,以實際調試為準;當然,諧振電感電感量也在附近,也不會偏差太大的。

好的,謝謝,努力畫板子中,抄襲您的電路了要,有不會的再請教您吧!~~ 你好,你這個挺好,能討論下嗎 你好,歡迎討論。 你好,我郵箱525740347@qq.com能發一份給我嗎,有償的 48V1000W的能不能做出來 朋友,這個系統估計出到500W左右就頂天的 DATASHEET介紹過的,要是做大功率,建議不用這套拓撲,使用雙管正激線路可能更好點,樓主太忙了,我幫您回復一下吧 你好,你有相關的電路嗎,推薦下,謝謝

更換下PFC部分的電路就可以了;

具體的沒有調過,有興趣您可以調調看。

板子已經投出去了 有兩個問題請教您1.請問可否給一下具體的TEA19162T的PFC電感的計算公式,找了很多地方都沒有確切的公式計算方法,2.主變壓器的輔助繞組有兩個,想問一下您是怎么取值的,我圈比算下來,應該是4圈,想問問您,您是怎么給的 謝謝 進來學習。平均效率有多少? 大功率電感廠家 |大電流電感工廠
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