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【我是工程师第三季】电流模式的LLC半桥电源制作(更新第二版)
阅读: 2795 |  回复: 52 楼层直达

2017/03/03 22:10:06
1
154600[实习版主]
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LV7
旅长
此帖被推荐到论坛首页,作者+2积分

QQ截图20160321155901  我是工程师第三季 携万元大奖强势回归


      时间过得真快呀,转眼之间一年就过了,仿佛【我是工程师第二季】刚刚结束没有多久,紧接着

【我是工程师第三季】又迎面扑来。当然了,首先要祝贺我们的主办方“电源网”在新的一年里越来越

火,越办越好;同时还要感谢电源网工作人员的大力支持,您们辛苦了。

     做这个电源主要由两个目的;一是学习新控制思想的LLC;二是为我的直流电源做一个AC-DC的

电源替换工频变压器。


=============================================================================

    其设计规格如下:

输入:90~264Vac(50~60Hz)

输出:30Vdc@10A(恒压&恒流)

目标效率:92%

============================================================================= 

     个人认为,要制作一款电源,首先的有个外壳,这样PCB的尺寸以及器件的高度就基本定了

(当然外壳定制的除外了);所以,趁着还是预热期,赶紧在某宝上买了两款不同的外壳回来

(还不确定用其中哪一款了),准备用来制作该电源。


    前几天已经拿到外壳了,一直忙着没有时间来更新;虽然不到10块钱的外壳,但是

很扎实;话不多说,先来看图:



如上图所示,左边的规格是200*99*50MM;右边的规格是215*11*50MM;都是采用2.0MM厚的铝材做的。




    经过对比,决定采用小的这款来设计该电源,大的留着做其他的;加上风扇,做360W

应该散热不是问题的。




    一楼就新修建到这,后续有什么资料,再发表在此;后续楼层再慢慢谈论。

================================================================

相关技术资料:

TEA19161T.pdf

TEA19162T .pdf

TEA1995T .pdf

AP4310.pdf

SD686X中文资料.pdf


2x2mm SON封装 2A高效降压转换器 IO-Link数字输入集线器参考设计 具有40μA静态电流的40V、2A、2.2MHz降压稳压器
3-6Vin 3A同步降压SWIFT™转换器 介质转换器 - RJ45 到光纤转换器 用于RF/An的ADJ Hi PSRR超低噪声800mA低输入电压稳压器
4.5V-24V输入同步模式双降压控制器 宽范围 DC 二进制输入模块 低噪声稳压开关电容电压逆变器
2017/03/03 22:10:22
2
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长
先占位
2017/03/03 23:36:40
3
qinzutaim[版主]
电源币:5065 | 积分:131 主题帖:36 | 回复帖:3472
LV11
统帅
是最新的电流型芯片拿到样品了么?
2017/03/04 16:29:33
4
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长
不是最新的,15,16年的芯片了吧
2017/03/09 21:19:39
5
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长

    PCB的版形已经定下来了,螺丝定位孔也确定了;接下来的事情就是画原理图了。

2017/03/13 21:53:42
6
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长

     今晚把EMI和PFC部分的原理图画好了;其PFC部分的主控采用恩智浦的TEA19162T,遗憾的是其模式是DCM;加了图腾,用来推两个MOS管。

2017/03/14 22:44:44
7
世界真奇妙
电源币:168 | 积分:0 主题帖:14 | 回复帖:518
LV8
师长
此图是否有错,QG1和QG2组成图腾柱驱动的话,是发射极输出,即两个管子的发射极接在一起,集电极分别接电源。
2017/03/14 23:27:37
8
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长
不好意思,图腾那画错了;已更正,谢谢指正。
2017/03/15 18:24:51
9
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长

    这是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;该IC是电流型的LLC,其控制思想不是调频,而是调整谐振电容上的电压,从而进行功率控制;

2017/03/15 18:25:02
10
154600[实习版主]
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LV7
旅长

  这是恒流、恒压电路;采用的依旧是AP4310,做了双环控制。

2017/03/15 18:25:12
11
154600[实习版主]
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LV7
旅长

     辅助电源;依旧采用原来的SD6863的方案;基本无变化,主要变化是删除了Bulk电容,直接从PFC电容上供电。

2017/03/15 18:25:21
12
154600[实习版主]
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LV7
旅长

风扇控制电路,采用PNP管和NTC构成。

2017/03/15 20:40:29
13
154600[实习版主]
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LV7
旅长

   PCB的布局已经进行个大概了;接下来的时间就是画线了,也是最要耐心的时候了。

2017/03/17 22:36:28
14
154600[实习版主]
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LV7
旅长

    经过两个多小时的奋斗,EMI和PFC的主功率回路基本搞定了;明天继续。

2017/03/18 21:30:03
15
154600[实习版主]
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LV7
旅长

今天周末,又画了一下;输入主功率部分基本搞定了;还剩下控制部分以及辅助电源和输出部分了。

2017/03/20 22:02:22
16
154600[实习版主]
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LV7
旅长

经过一个周末的挣扎,PCB板子基本完成了;还有一些细节需要优化一下,就可以打样了。

2017/03/21 13:26:00
17
xd285070[实习版主]
拆机版纪念勋章 上一次首页头条
电源币:35 | 积分:15 主题帖:19 | 回复帖:71
LV6
团长
支持下,那时鲁1716 12v 20a,待机没搞定,看这个19161怎么样
2017/03/21 21:48:25
18
154600[实习版主]
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LV7
旅长
感谢您的支持;现在加了辅助电源,待机功耗估计会高一点。
2017/03/22 22:16:14
19
154600[实习版主]
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LV7
旅长

第一版的PCB就这样了,准备发出打样。

2017/03/22 22:17:10
20
154600[实习版主]
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LV7
旅长

上图是顶层走线;下图是顶层丝印。

2017/03/22 22:17:43
21
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长

上图是底层走线,下图是底层丝印。

2017/03/23 17:45:21
22
ruohan
电源币:3 | 积分:10 主题帖:44 | 回复帖:969
LV9
军长

你外壳风扇部分呢

怎么处理啊

2017/03/23 18:50:02
23
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长

你好,风扇控制部分在这;通过热敏电阻来检测散热片,实现温控风扇。

2017/03/26 21:24:42
24
154600[实习版主]
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LV7
旅长

      今天拿到第一版的PCB了;拿到后就放到外壳里面看来下,发现有两定位孔弄偏了,但是不影响其他,下一版在

更正;其他的问题暂时还没有发现,有空就焊接板子了。

2017/03/28 20:49:36
25
154600[实习版主]
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LV7
旅长

    开始焊接板子了;由于贴片的电容电阻需要在元件盒里面一一寻找,所以焊接起来会比较慢,更多的时间是花在找

元件上面;昨晚七点焊接到九点,基本搞定了,剩下没有元件的地方并没有焊接,今晚补了一下,贴片的就全部搞定

了;下面是洗板后的效果,明晚就开始插件了。

2017/03/29 22:44:03
26
154600[实习版主]
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LV7
旅长

又奋斗了一个晚上,终于把插件的大部分搞定了,还剩变压器,估计要周末才有时间做了。

2017/04/04 17:21:44
27
154600[实习版主]
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LV7
旅长

    昨天绕了个变压器,今天上电试机了;发现了不少的问题;辅助电源给原边供电的电压太低;副边给AP4310供电太慢;

所以导致无法开机;再调试中,直接用DC19V给原边供电,PFC工作正常;将AP4310换成TL431反馈,输出正常;接回

AP4310后,开机一瞬间有输出,然后就保护了;经过测试,发现是辅助电源给AP4310供电晚于开机输出电压;导致LLC

开环工作而保护了。

2017/04/22 22:03:12
28
154600[实习版主]
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LV7
旅长
   最近也在不断的调试该机,但是发现,不论怎么调;19161的快速启动,始终没有办法解决和辅助电源配合;所以决定去掉辅助电源,采用主变辅助绕组供电的方法来解决,这样就不会存在时间差的问题了。
2017/04/27 20:34:00
29
154600[实习版主]
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LV7
旅长

    这次的改版,主要修改了次级部分,取消了恒流功能,直接用TL431稳压;取消了

次级辅助电源供电,直接Vout供电;更换了风扇控制电路,相比于原来的电路,这次

的稍微复杂点,重点是可以从设定温度开始工作;初级也采用主变辅助绕组供电,

不采用辅助电源供电,主要解决开机上电时序问题。

2017/04/27 20:34:38
30
154600[实习版主]
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LV7
旅长

       PCB布局方面,基本没有变,这是初级的地有点变化,以及初级的输出有

所改变。





2017/05/04 23:38:49
31
visualter
电源币:46 | 积分:0 主题帖:9 | 回复帖:16
LV3
排长

留个记号,学习学习

2017/05/07 21:54:38
32
154600[实习版主]
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LV7
旅长
感谢你的关注。
2017/05/09 19:02:02
33
敏和跳
电源币:101 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:8
LV1
士兵
不错,请抽空多跟新
2017/05/10 22:18:41
34
154600[实习版主]
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LV7
旅长
感谢您的回复,有时间会更新的。
2017/05/10 22:23:23
35
154600[实习版主]
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LV7
旅长

     直接更新第三版吧,第二版有一些不足,所以就没有打板子了,直接NG了;

第三版,变化有点大,去掉了辅助电源和风扇电路,直接由主变出Vcc;同时

将原来的ETD34主变,更换为PQ3535,谐振电感使用RM10;谐振电感外置,

主要是为了好控制漏感,这样调试起来比较容易。

2017/05/10 22:24:45
36
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长

   这是原理图,相比原来,删除了比较多的电路,看起来简单多了。

2017/05/10 22:25:40
37
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长


    PCB顶层走线以及丝印。





2017/05/10 22:26:35
38
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长

底层走线以及丝印。

2017/05/11 11:27:35
39
空军通信兵
电源币:0 | 积分:10 主题帖:6 | 回复帖:222
LV7
旅长
楼主调好了吗,想要你的PCB文件,看能不能给我发份PCB文件,我需要的时候直接去打板。我的邮箱:869289465@qq.com
2017/05/11 22:47:11
40
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长
还没有调试好,今天刚刚发去打样。
2017/05/12 06:35:42
41
zp1300811688
电源币:6 | 积分:3 主题帖:6 | 回复帖:30
LV3
排长
占个位置学习学习
2017/05/16 09:00:05
42
zhaowenming
电源币:17 | 积分:0 主题帖:42 | 回复帖:236
LV6
团长
2017/05/16 22:14:00
43
154600[实习版主]
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LV7
旅长

    第三版PCB回来了,准备开始焊接;发现PCB质量没有前面版的好了,怀疑

是PCB厂家偷工减料。

2017/05/16 22:16:56
44
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长

       经过2个多小时的奋斗,终于把贴片搞定了;清洗了一下板子,看着感觉

舒服多了。

2017/05/16 22:20:40
45
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长

      经过一个多小时,插件的也基本上搞定了;其中共模电感用的是拆机的,

PFC电感用的是第一版的;变压器只是放了骨架和磁芯,还没有绕,周末有

时间在绕。其他的基本搞定。

2017/05/17 22:23:21
50
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长
感谢您的关注。
2017/05/17 09:42:08
46
电源网-璐璐
电源币:1057 | 积分:45 主题帖:56 | 回复帖:1198
LV9
军长
哎呀呀,小王子出手了~~~~
2017/05/17 22:22:26
48
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长
哇~璐璐大驾光临啊
2017/05/17 21:41:14
47
guang卢
电源币:4337 | 积分:10 主题帖:4 | 回复帖:342
LV6
团长
板子很漂亮,内容也很丰富!
2017/05/17 22:22:59
49
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长
感谢您的关注。
2017/05/21 20:35:09
51
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长

        周末有时间,就绕了一个变压器;上电测试了,上图是谐振电容上的波形;刚开始

不是这样的,是乱的,后来调了一下漏感,如下图PCB上的谐振电感;波形是带载120W

左右的波形;仔细看感觉还是有点畸变,还需继续优化。

2017/05/21 20:38:37
52
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长

      这是空载和带载4.5A的电子负载端的压差对比;由于保护电路没有计算好,

加到5A就保护了,所以目前就先测试了4.5A的;PCB板端应该不会有这么大的

压差,比较有线损和接触损。

2017/05/21 20:41:33
53
154600[实习版主]
电源币:251 | 积分:7 主题帖:21 | 回复帖:169
LV7
旅长

     这是带载4.5A左右 AC SOURCE 的照片;主要是想看看PFC的PF值;由于

没有找到电流探棒,所以只能先看看PF值了,等下周再测试波形。



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