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150W LLC效率低
阅读: 3992 |  回复: 70 楼层直达

2014/11/17 17:01:39
1
zouliquan
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LV4
连长

QQ截图20160321155901  【有奖DIY】工程师本色上演 设计征集活动

QQ截图20160321155901 日本之旅(一)回忆感超强的历史,充满期待的未来 你要不要也来看看




请教各位大师我的一款LLC电源150W输出36V,电流4.2A 采用的方案是TDA4863+L6599现在的问题是整机效率高压才91%,客户要求到92%.APFC部分效率96.4%变压器采用的是EC3542 Lp=1300uH,Lr=210uH,初级线径0.1*40TS,次级线径采用的是0.1*100TS,谐振电容用的是22nF的,都绕了十几个变压器了,效率还是上不去,各个点的波形也都还正常,开关管的温度和变压器的温升没超过三十度。现在真是不知道怎么整了,请各位大师来指点下了。
标签 LLC
LV13
大元帅

如果你的各种参数测试都没问题的话,尝试下这样看有没有作用: 1、改PFC的工作频率,将工作频率降下来,但要保证你的电感没问题,看能不能再降点频率,将电感感量匝数在算算; 2、将PFC的升压二极管改成超快恢复二极管,如果价格允许的话,尝试使用碳化硅二极管,这个地方应该可以升0.2个点以上; 3、将PFC的电压在升高点,你现在应该是390V,升至420V试试; 4、

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电流模式PWM控制器8-SOIC 0至70 IO-Link数字输入集线器参考设计 面向 1000mA 空间受限类应用的同步降压稳压器
0至70的双路低功耗轨到轨输入/输出运算放大器 USB Type-C及PD多端口适配器参考设计 具有40μA静态电流的 2A SIMPLE SWITCHER®、降压稳压器
四线双线至1线数据选择器/多路复用器 支持音频和充电功能的USB Type-C和供电迷你坞 高速、4A、600V 高侧/低侧栅极驱动器
2014/11/17 17:23:28
2
zouliquan
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LV4
连长

在线坐等大师帮忙解答。

2014/11/17 19:54:46
3
Constance[版主]
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LV11
统帅
谐振频率和实际工作频率分别是多少?
2014/11/17 20:12:19
4
zouliquan
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连长
终于来了,多谢!谐振频率是70K,实际是69K
2014/11/17 20:13:46
5
zouliquan
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LV4
连长
本来是按照33nF的电容计算的,没有找到合适的就用22nF的替代了。
2014/11/17 20:40:31
6
Constance[版主]
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LV11
统帅
管子软开关情况如何?
2014/11/17 20:43:12
7
zouliquan
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LV4
连长
还可以是零电压开通了,就是电流波形有些轻微的不对称,相差有0.08us的时间。
2014/11/17 20:55:51
8
Constance[版主]
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LV11
统帅
输出有同步整流么?
2014/11/17 20:58:45
9
zouliquan
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LV4
连长

没有同步整流,输出用的是20A100V的管子。

2014/11/17 21:01:09
11
Constance[版主]
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LV11
统帅

没有同步整流,效率是会偏低一点,不过按照你整机效率和PFC效率来看,DCDC的效率只有95.5%左右,还是有点低;

你再把励磁电感加大试一下!

2014/11/17 21:10:49
14
zouliquan
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LV4
连长
真是非常感谢您的帮助,之前把感量调到了1.5mH效率反而降低了。Q值是0.45,这个是LED驱动电源,27-36V,27V的时候频率是100K,36V的时候刚好工作在谐振点。您帮我看看匝比是不是不合理?
2014/11/17 21:20:02
17
Constance[版主]
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LV11
统帅

理论上工作在谐振点上效率应该是最高的,理论上增加励磁电感效率应该会提高,现在增加励磁电感效率反而变低了,是不是你的死区没有跟着优化?

2014/11/17 21:23:57
19
zouliquan
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LV4
连长
L6599的死区是不可调的,顺便请教下,没有差分探头如何测上管的驱动呢?
2014/11/17 21:26:45
21
Constance[版主]
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LV11
统帅
没有用过6599,死区固定多少呢?完全不能变吗?如果改变了励磁电感,死区应该也跟着调,如果从驱动波形看软开关程度也可以看出死区合不合适。
2014/11/17 21:27:32
22
Constance[版主]
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LV11
统帅

没有差分测上管很危险啊!

把示波器接一个隔离变压器吧!示波器电源的底线也拔掉!

2014/11/17 21:31:30
23
zouliquan
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LV4
连长
L6599的死区是200ns这个是没办法调的,现在也知道怎么弄才好了。测出各个点波形都还算正常,而且也没有别的地方温度特别高,有没有可能是我的PCB板画的不够好会产生些损耗呢?
2014/11/17 21:46:48
24
Constance[版主]
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LV11
统帅
布线不好带来损耗也会在波形上或者在器件的温度上表现出来!
2014/11/17 21:47:24
25
Constance[版主]
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LV11
统帅
输出的二极管是肖特基吗?
2014/11/17 22:53:23
27
zouliquan
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LV4
连长
对的,是用的肖特基。
2014/11/17 20:59:18
10
zouliquan
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LV4
连长
图片不知道怎么传上去真是抱歉。
2014/11/17 21:02:57
13
Constance[版主]
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LV11
统帅

2014/11/17 21:02:02
12
zouliquan
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LV4
连长

2014/11/17 21:13:50
15
Constance[版主]
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LV11
统帅
能把GS和DS波形一起上传看看么?
2014/11/17 21:14:43
16
zouliquan
电源币:2 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:61
LV4
连长
可以麻烦你稍等下。
2014/11/17 21:22:12
18
zouliquan
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LV4
连长

2014/11/17 21:25:17
20
Constance[版主]
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LV11
统帅
恩,管子驱动还可以,软开关也不错。
2014/11/17 22:31:49
26
307797833
电源币:20 | 积分:5 主题帖:1 | 回复帖:13
LV2
班长

如果你的各种参数测试都没问题的话,尝试下这样看有没有作用:

1、改PFC的工作频率,将工作频率降下来,但要保证你的电感没问题,看能不能再降点频率,将电感感量匝数在算算;

2、将PFC的升压二极管改成超快恢复二极管,如果价格允许的话,尝试使用碳化硅二极管,这个地方应该可以升0.2个点以上;

3、将PFC的电压在升高点,你现在应该是390V,升至420V试试;

4、如果现在DC-DC变压器电感温升小的话,将最低工作频率在降下来,变压器电感需要重新设计,将谐振频率点往下走点,K值设计的大点至6以上,将变压器原边感量做大点,但要保证能够输出功率并留有一定余量;

5、看看VDS波形,看能否将死区时间改小点;

6、看看自己的开关频率和工作电流,确认将DC-DC的MOS管换成低导通阻抗值还是低结点电容的MOS管,看能否在此做出改进,但驱动可能随之需要进行更改;

7、副边输出的整流二极管换为低导通压降二极管,不一定要超快恢复二极管,但也不能太慢,因为低输出电压时频率高,反向恢复的损耗就会很大,综合考虑;

8、是否有输出的防反灌二极管,此处的二极管使用最低压降那种二极管,频率、结点电容不需要考虑;

试试看,等待你改进的结果,15986717670的163邮箱,等待交流

该帖为最佳回复什么是论坛积分
2014/11/17 23:19:53
28
zouliquan
电源币:2 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:61
LV4
连长

非常感谢您的指点:1.APFC部分的感量是350UH,6oTS用的是PQ2625的磁芯。现在效率96.4%,这个IC一般的也是96-97的样子是不是可以了呢?现在主要是DC-DC的效率太低了,别人都可以做到96%了。

                           2.PFC的二极管用的是ST的快管12NS的恢复时间。

                           3.PFC的电压为430V.

                          4-5.这个IC的死区时间是没有办法进行更改的,明天再把K增加到8看看有没有改善。

                           6.PWM部分的管子是用的飞兆的10A600V低内阻的管子,Rds=0.38R.

                           7.副边采用的是强茂的20A100V的肖特基二极管,VF=0.8.

                           8.输出端没有您说得那个电路。

改进后的结果会告诉您的,非常感谢你的宝贵建议!

2014/11/18 13:36:56
29
qinzutaim[版主]
电源币:5079 | 积分:134 主题帖:36 | 回复帖:3520
LV11
统帅
MARK 一个,表示下关注楼主的LLC
2014/11/18 15:17:45
30
zouliquan
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LV4
连长
,谢谢啊,请多多指点!
2014/11/18 19:32:08
31
老梁头
电源币:455 | 积分:21 主题帖:105 | 回复帖:2063
LV10
司令
1.你的输入AC范围,要是100-264VAC可以把升压调到400V这样PFC那部分效率可以提升点,估计97以上没问题。个人感觉PFC部分96.4低了,至少可以提一个点。2.可以把输出整流管换成60CTQ100 就是成本增加点。但效率估计可以上去点
2014/11/18 21:56:06
32
Constance[版主]
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LV11
统帅
PFC做到97以上应该是很轻松的!
2014/11/19 14:19:26
33
zouliquan
电源币:2 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:61
LV4
连长
非常感谢你的指点,PFC效率我一直都才做到95--96%,从来没有有超过97%的
2014/11/19 18:33:11
34
Constance[版主]
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LV11
统帅
CCM还是CRM?
2014/11/19 18:56:43
35
zouliquan
电源币:2 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:61
LV4
连长
CRM
2014/11/19 18:58:57
36
Constance[版主]
电源币:2498 | 积分:86 主题帖:107 | 回复帖:1599
LV11
统帅
CRM做到97还是比较容易的,MOS管是软开关吧?
2014/11/19 19:47:14
37
zouliquan
电源币:2 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:61
LV4
连长
没有完全到谷底导通,我是怎么也没有调到97%,驱动关断弥勒平台有点振荡。
2014/11/19 21:41:03
38
Constance[版主]
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LV11
统帅
把PFC二极管换成反向恢复差一点的管子试一下!
2014/11/20 08:35:35
40
zouliquan
电源币:2 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:61
LV4
连长
恢复时间差点的管子那不是温度要高了?这样没有问题吗?
2014/11/20 21:03:45
41
Constance[版主]
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LV11
统帅
软开关会更好,尽管去试试!
2014/11/21 10:31:14
42
hw865
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LV6
团长

vf 0.8导通损耗就接近3.5w 如果必要同步整流会好点 整机可以上去1到2个点

pfc的二极管可以试试PI的Qspeed 性能非常接近碳化硅 价格便宜 提升pfc 1个点还是可以的

2014/11/21 18:46:16
43
Constance[版主]
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LV11
统帅
CRM的用SIC不是更差吗?
2014/11/21 19:24:37
44
zouliquan
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LV4
连长
今天买了个别人的电源拆了看下,哪个厂的就不说了,在同样的状态下,人家的输出条件下人家效率91.7%,比我的高了0.7个点,他的管子比我的稍微有得好点是16N60的,输出二极管不认识什么UK540,按照人家的参数绕了个变压器结果效率还低了0.5个点。现在估计应该不是变压器的问题了,打算次级换个低VF值得二极管,看看能不能把效率提上来。
2014/11/21 23:15:10
45
Constance[版主]
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LV11
统帅
既然变压器都不热,那就从其他地方入手吧!
2014/11/22 17:29:13
46
Matres
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LV3
排长
0.8V的VF值太高了,你用的是不是水货啊,我这里用的强茂20A100V的VF值大楷0.3V左右。
2014/11/24 08:39:12
47
zouliquan
电源币:2 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:61
LV4
连长
,没有这么低的吧!要都有那么低人家还用同步整流干什么?
2014/11/24 18:05:41
49
老梁头
电源币:455 | 积分:21 主题帖:105 | 回复帖:2063
LV10
司令
直接换个60CTQ100,效果很明显
2014/11/24 23:02:11
50
Constance[版主]
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LV11
统帅
有这么强悍的管子吗?
2014/11/25 20:44:43
52
zouliquan
电源币:2 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:61
LV4
连长
非常感谢大家了!今天把变压器的线给换了,换成了纱包线,高压效率果断92%了,但是那个成本太高了,领导还在考虑中。
2014/11/25 22:17:59
53
Constance[版主]
电源币:2498 | 积分:86 主题帖:107 | 回复帖:1599
LV11
统帅
之前用的什么样的线?成本差多少?
2014/11/26 10:14:57
54
电源网-娜娜姐
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电源币:457 | 积分:217 主题帖:293 | 回复帖:1807
LV10
司令
好热闹的帖子!给加个热门,楼主的问题解答后,从众多帮忙的回复中选出最佳答案吧!也是对帮助你的人一个小小的回馈·~
2014/11/26 11:03:32
55
zouliquan
电源币:2 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:61
LV4
连长
好的, 过两天有空在做个总结,也是给各位大师,热心帮助的回馈了。
2014/11/27 19:18:51
57
zouliquan
电源币:2 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:61
LV4
连长
开始用的是普通的绞合线。同样的变压器价格要相差两块多了。
2014/11/27 20:17:02
58
wheelzhou
电源币:1081 | 积分:9 主题帖:232 | 回复帖:806
LV9
军长
看来效率的根本问题在变压器上面了,
2014/11/27 20:25:30
59
zouliquan
电源币:2 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:61
LV4
连长

今天来做个总结吧,感谢各位网友的宝贵建议。这款电源其实是要做两百瓦的,就是在150W的时候感觉效率低太多了,以前也做了款240W的是48V5A输出的,用的方案是选的L6562+L6599当初也只调试三,四天高压效率就做到了93%,可能是当初运气太好了,太顺利没遇到什么困难,也没有觉得LLC是什么好难得,现在想想有点不知道天高地厚,其实这中间还有很多东西是没有真正弄明白的。

这次的变压器还是改了下参数匝数比是42:7:3:3,36V输出的时候工作频率为82KHZ,工作在FSW>FR的模式,因为按照前面的线径去绕,次级绕不下,所以最后只好改圈数了,然后初级加了5mm的挡墙,漏感才满足。按照cmg大师的那个LLC的那个文档来计算还是挺好的,绕出来的圈数和漏感都相差不远,建议像俺们这样的新手可以去多多尝试下,还有点就是最好会用辅助软件像mathCAD能够绘制Q值曲线,那样算变压器就更准确了,多去动手弄去尝试,因为这次打得板质量非常的差,稍微多换两次器件铜箔就坏了,板都焊了几块,变压器也绕了几十个,其中的心酸只有自己弄过了才知道。

2014/11/27 21:58:53
60
Constance[版主]
电源币:2498 | 积分:86 主题帖:107 | 回复帖:1599
LV11
统帅
2014/11/28 08:31:43
61
海山
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LV5
营长
L6562+L6599的240W的变压器跟谐振电感是一体的还是分体的啊?
2014/11/28 18:05:47
63
zouliquan
电源币:2 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:61
LV4
连长
用的是ETD39带槽的骨架。
2015/06/08 15:38:26
65
2677027387
电源币:0 | 积分:0 主题帖:1 | 回复帖:115
LV4
连长
路过
2014/11/28 10:37:18
62
电源网-娜娜姐
上一次首页头条
电源币:457 | 积分:217 主题帖:293 | 回复帖:1807
LV10
司令
2015/06/09 11:25:44
66
hwx-555
电源币:396 | 积分:20 主题帖:74 | 回复帖:525
LV8
师长

发帖有始有终,先顶个

说的细节明了,很有可读性,再顶

2017/08/05 21:42:35
68
baobohenry
电源币:1 | 积分:0 主题帖:35 | 回复帖:54
LV5
营长
顶一个
2017/08/11 21:15:59
69
oyang314
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LV5
营长
这其中的辛苦只有自己知道!
2014/11/25 10:15:07
51
hw865
电源币:2 | 积分:10 主题帖:0 | 回复帖:256
LV6
团长
我的意思是 用在pfc上的。
2014/11/19 21:43:16
39
gaohq
电源币:55 | 积分:5 主题帖:47 | 回复帖:385
LV8
师长

关注

2014/11/24 10:39:09
48
蒋洪涛
电源币:1510 | 积分:0 主题帖:14 | 回复帖:298
LV6
团长
在MOS。变压器,二极管上想办法,其它没了
2014/11/27 08:57:10
56
海山
电源币:32 | 积分:1 主题帖:24 | 回复帖:165
LV5
营长
看来楼主一直在变压器上面下功夫啊,其实的办法不知道有没有试过。
2014/12/03 00:47:37
64
水乡电源
电源币:14 | 积分:23 主题帖:7 | 回复帖:374
LV8
师长
学习了
2015/06/25 09:51:43
67
慧大电子
电源币:24 | 积分:0 主题帖:5 | 回复帖:53
LV4
连长

用这些材料试试

2017/08/15 09:52:50
70
cjhk[版主]
电源币:624 | 积分:63 主题帖:29 | 回复帖:131
LV9
军长
最近正在试做LLC电源,方案是L6562+L6599   搞得是焦头烂额
2017/08/16 13:48:08
71
zhaowenming
电源币:23 | 积分:0 主题帖:42 | 回复帖:250
LV6
团长
L6599对画板有点要求。问题晒出来,大家一起分析嘛
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