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【我是工程师第三季】经典的LLC半桥电源制作(更新Gb文件)
阅读: 21370 |  回复: 257 楼层直达

2017/03/03 22:21:41
1
154600[版主]
电源币:254 | 积分:6 主题帖:21 | 回复帖:212
LV8
师长
此帖被推荐到论坛首页,作者+2积分

QQ截图20160321155901  众望所归之可信任的数据采集仪

QQ截图20160321155901 【公布获奖名单】优秀生必备! LM3478 BOOST套件免费试用



      时间飞逝,不知不觉【我是工程师第三季】又拉开了帷幕,这将又是各位工程师们大显身

手的时候了;当然了,这也将是帷幕的主办方“电源网”最忙的时候了,所以了,在此我们先把

掌声送给支持我们的各位电源网工作人员,您们辛苦了。

     出来工作也快一年(到7月份)了,在公司也没有什么项目做,上班除了学习还是学习,

偶尔帮忙搞搞测试;当然了,像我这种爱动手的人是闲不住的,所以只能自己找事情做了;

由于家里在使用12V的铅酸电池,所以准备做一款充电器。

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

    其设计规格如下:

输入:90~264Vac(50~60Hz)

输出:10~14Vdc@20A(恒压&恒流)

目标效率:92%


    初定方案如下:

主功率: 采用UCC28019+L6599+TEA1995+AP4310

辅助电源:采用SD6863+TL431

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

    这里要说明一下,为什么把标题定义为“经典的LLC半桥电源制作”,主要是因为采用L6599

作为主控;我也是刚毕业不久的新手,接触LLC也不久,了解的也不是很多;但是,有关LLC

的相关资料,更多的是以L6599(L6598也有)作为讲解,所以称为“经典LLC”;当然了,也

可以用SG3525、TL494来制作LLC,相对复杂了些,要有一定的功底才能搞得定。

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

    其实,做这个电源的想法,在年前就有了,就是一直没有对手而已,现在趁着“我是工程师第三季”这

活动,准备制作;当然了,还是那句话“个人认为,要制作一款电源,首先的有个外壳”;这样的话,

才能有个约束,也就是PCB的大小,不然板子的大小不好确定,再一个就是,做好了,再去找外壳,是比

较费劲的。


    在公司找到的一个1U的通信电源外壳,其规格是15cm*12.5cm*4cm;原来该外壳

的电源是225W的功率,这次用来做280W应该也还可以,到时候以实测温升为准。

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

 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:

L6599.pdf

L6599中文资料.pdf

UCC28019.pdf

AP4310.pdf

SD686X中文资料.pdf

相关设计资料

280W-LLC变压器计算.pdf

280W-L6599计算.pdf

原理图.pdf

280W-PCB.pdf

Top Layer.pdf

Bottom Layer.pdf

工程GB文件:

280W_PCB_Project_GB文件.rar

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电源网-璐璐在2017-03-06打赏该贴 +5 电源币 打赏理由:

高速CMOS逻辑四通道2输入NOR门极 IO-Link数字输入集线器参考设计 具有40uA Iq的简单开关60V,3A降压型转换器
十六进制施密特触发器14-SO -40至85 可检测3极或4极3.5mm配件的耳机检测开关 具有40μA静态电流的40V、5A、2.2MHz 降压稳压器
双路1-Of-4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 具有 30V 内部 FET 开关的 1.6 MHz 升压转换器
2017/03/03 22:21:59
2
154600[版主]
电源币:254 | 积分:6 主题帖:21 | 回复帖:212
LV8
师长

     第二版的PCB图,这次保留了原档,和PCB板子一一对应。















2017/07/05 01:59:25
218
thtth1982
电源币:0 | 积分:0 主题帖:5 | 回复帖:36
LV4
连长
还没做好 继续努力 上下占空 不一样大
2017/07/05 08:13:46
219
154600[版主]
电源币:254 | 积分:6 主题帖:21 | 回复帖:212
LV8
师长
首先感谢您的回复;这个问题有发现,后续有时间再慢慢解决了。
2017/03/06 10:21:31
3
电源网-璐璐
电源币:1057 | 积分:61 主题帖:61 | 回复帖:1231
LV9
军长
等更新~~~~
2017/03/06 22:26:12
4
154600[版主]
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LV8
师长
璐璐,这个版区好像不怎么活跃呀
2017/03/07 11:04:57
5
电源网-璐璐
电源币:1057 | 积分:61 主题帖:61 | 回复帖:1231
LV9
军长
身为实习版主,人人有责啊~~~~~
2017/03/08 22:21:41
6
154600[版主]
电源币:254 | 积分:6 主题帖:21 | 回复帖:212
LV8
师长


      AC输入部分,采用了两级差模、共模滤波,emi调试的时候会好一点;压敏

电阻、热敏电阻以及放电电阻都加上了,同时放电管也加上了;唯一不足的是,

热敏电阻那没有加继电器,看后续是否加入。

2017/03/09 21:05:16
7
154600[版主]
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LV8
师长

        PFC部分,采用UCC28019为主控CCM模式的PFC;用了两个TO-220封装MOS并联,

于是采用了一级图腾扩流推MOS;大电容采用了180UF/450V,做280W有余了;主电感

准备使用磁环绕制。

2017/03/10 22:15:55
8
154600[版主]
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LV8
师长

    辅助电源部分,采用士兰微公司的SD6863,该芯片集成了MOS管,做12W没有问题;两路输出,一路给原边供电,一路给副边供电;原边采用了性线稳压。

2017/03/12 13:33:46
9
154600[版主]
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LV8
师长


     该电路以L6599为主控搭建的LLC半桥电路;L6599使用的是标准的配置电路;次级输出采用了小板直插式的SR电路;等后续调试板子的时候在慢慢聊其工作原理及现象和波形图。



2017/03/12 13:34:04
10
154600[版主]
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LV8
师长


     该电路采用AP4310设计的一个恒压恒流双环反馈;主要利用了AP4310集成基准和两个运放,这样相对TL431和LM358来搭建,电路就有所简化了;其原理就不多说了,就是电压环一个运放,电流环一个运放。


2017/03/12 13:34:26
11
154600[版主]
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LV8
师长


      该风扇控制电路比较简单了;采用一个PNP管和一个NTC搭建的一个控制电路;其工作原理是:在TR3受温度影响时,其阻值下降,使Q4的B基电压下降,使Q4开通,这样风扇就开始工作。

      


2017/03/20 22:14:46
30
154600[版主]
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LV8
师长

漏了同步整流的原理图了,在这里补上;TEA1995每边驱动3个MOS。

2017/04/01 15:01:53
48
shiqinglin
电源币:23 | 积分:0 主题帖:1 | 回复帖:7
LV1
士兵

楼主这里的端子定义是不是有点问题啊?上面的原理图脚位定义3和4是不是要交换下。

2017/04/01 18:03:03
49
154600[版主]
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LV8
师长
感谢你的提出;原理图是要将3脚和4脚换一下的;我在布PCB的时候有改过封装,原理图忘记更新了。
2017/03/12 20:00:13
12
贴片机
电源币:8 | 积分:0 主题帖:120 | 回复帖:572
LV8
师长
顶,学习.
2017/03/13 19:26:38
13
154600[版主]
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LV8
师长

      PCB在2月中旬就已经画完了第一版(V_2.1_PCB)了;现在才发帖,遗憾的是,源PCB工程已经改动了,所以在这只能贴出当时打样导出来的Geb文件了,有些模糊,将就看看吧;下一版就有高清图了。PCB的大小为12.6*11.8cm,是根据外壳来定的板形;从布局来看,左下角是次级;左上角是辅助电源;上边是EMI;右边是PFC;中间是LLC部分。



2017/03/13 19:27:37
14
154600[版主]
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LV8
师长

这两个图层分别是顶层和顶层丝印;


2017/03/13 19:28:18
15
154600[版主]
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LV8
师长

这两个图层分别是低层和低层丝印;


2017/03/13 19:28:40
16
154600[版主]
电源币:254 | 积分:6 主题帖:21 | 回复帖:212
LV8
师长

目前看到的这个板子是SR小板,输出同步整流小板;TEA1995为主控,每边3个MOS并联。

2017/03/13 19:29:11
17
154600[版主]
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LV8
师长

板子大小4*3.4cm;同样采用双面板设计。






2017/03/14 23:43:41
19
风丶殇
电源币:4 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:51
LV4
连长
期待楼主的大作!!!!!
2017/05/07 22:45:10
92
雪山懒狐
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:3
LV1
士兵
坐沙发
2017/03/14 10:22:03
18
tallmancyh
电源币:4 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:27
LV2
班长
28019有1A的驱动电流,280W可以不用图腾了吧。
2017/03/15 18:03:56
20
154600[版主]
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LV8
师长
准备在下一版中,取消该图腾电路。
2017/03/15 19:13:55
21
154600[版主]
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LV8
师长

主功率板;相比上面发的Geb文件看起来要清晰、好看多了;做的板子质量不错,遗憾的是元器件封装外框的线用的太细(0.15mm)了,所以看起来不怎么清晰;下一版准备改为0.2mm的。



2017/03/15 19:14:20
22
154600[版主]
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LV8
师长

这是正反面的合照。

2017/03/15 19:14:49
23
154600[版主]
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LV8
师长

这是同步整流的小板;遗憾的是小板的封装用的有点大了,还有就是金手指也大了点。

2017/03/16 21:44:10
24
154600[版主]
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LV8
师长

准备开始焊接板子,新从贴片焊起;需要一边找元器件一边焊接,所以这是一个漫长的过程,是比较需要耐心的。

2017/03/16 21:47:09
25
154600[版主]
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LV8
师长

一晚上两个多小时就焊了这么多,眼睛都看花了。

2017/03/17 23:08:53
26
154600[版主]
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LV8
师长

   经过又一次的折腾,终于把贴片搞定了;这是在洗了板子后拍的照片,看着干净;接下来就是焊插针了。

2017/03/20 16:29:10
27
forua
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LV1
士兵
好厉害呀!!学习学习
2017/03/20 22:07:48
28
154600[版主]
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LV8
师长

      插件(有的采用拆机件)也基本焊接完毕,就差一个变压器了;周末抽空绕一个变压器;想到变压器就是一个头疼的问题,所以决定先计算一遍,再进行绕制,这样心里才有数,免得走弯路。

2017/03/20 22:10:27
29
154600[版主]
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LV8
师长

   这是同步整流小板;采用TEA1995为主控,低边整流,每边采用3个MOS并联。

2017/03/20 22:17:51
31
154600[版主]
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LV8
师长

     不同角度来一张,看着还不错,就是不知道能不能开机;开机先不说,开机会不会炸机,这是个问题;决定有空先把PFC和辅助电源调下先,变压器的绕制先放放。

2017/05/07 22:50:48
93
雪山懒狐
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:3
LV1
士兵
占沙发学习,楼主不易赞一个
2017/03/21 21:55:47
32
154600[版主]
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LV8
师长


     在还没有上电开机前,还是先来回顾一下理论和芯片资料吧,这样调起机来,才心里有数,才会得心应手,不然一头雾水。

    UCC28019­是一款8引脚的连续导电模式(CCM)控制器,该器件具有宽泛的通用输入范围,适用于100W至2kW以上的功率变换器。有源功率因数校正控制器UCC28019使用Boost拓扑结构,工作于电流连续导电模式。可以通过调整VSENSE脚的电压低于0.77V而使系统工作于低功耗待机模式。开关频率可以控制在±5%的精度,可以为外部开关管提供快速1.5A峰值栅极驱动电流。

    (1)  UCC28019的特点:

      不需要对电网电压进行检测,减少了外围元器件;

      宽范围的通用交流输入电压;

      65kHz的固定开关频率;

     ④ 最大占空比达97%;

     ⑤ 输出过压、欠压保护,输入掉电保护;

      单周峰值电流限制;

      开环保护;

      低功耗待机模式;


2017/03/21 21:56:06
33
154600[版主]
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LV8
师长

  要注意的是6脚(VSENSE)上的电容要注意一下取值,会影响到电压的稳定;还有就是其基准是5V,而不是2.5V,计算的时候要注意一下;还有就是3脚(ISENSE)上串联的电阻,最好使用推荐的220欧。

2017/03/22 22:23:12
34
154600[版主]
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LV8
师长

L6599,ST公司推出的一款经典的LLC控制芯片;内部集成了自举电路;要注意一下的是驱动电流的大小。

2017/03/22 22:25:18
35
154600[版主]
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LV8
师长

L6599的内部框图,在设计时要注意一下芯片的4/5脚以及1脚的配置,后续会详细的计算该参数。

2017/03/24 21:36:59
36
154600[版主]
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LV8
师长

1.较宽的供电范围:4.5V-38V
2.SO8 封装里集成了二个同步整流控制器,适合LLC 谐振变换器

3.适合多个输出绕组反激变换器同步整流
4.支持5V 操作,所以可以选择逻辑电平的同步整流MOSFET 开关管
5.每个同步MOS 管采用的是差分输入检测,包括漏极和源极电压
    TEA1995T 有额外的源极检测引脚(SSA/SSB)。用来检测同步整流MOSFET 的漏源极电压。
源极检测引脚必须尽量靠近MOSFET 的源极。这样可以减少由于寄生电感以及大的di/dt 导致的
电压误差。

2017/03/25 20:08:59
37
154600[版主]
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LV8
师长

   

     这是辅助电源的变压器,其型号是EE19;使用的是两排引脚加宽的骨架,不是标准的那种。变压器的参数设计,后续会更新;这里先把绕制的过程讲解下。有什么不对的,还请各位师傅各抒己见。


2017/03/25 20:11:39
38
154600[版主]
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LV8
师长

     首先绕制的是N1层,也就是屏蔽层;采用0.18mm*2双线并绕,挂在5脚上开始;顺时针密绕。

绕满一层结束,然后包上1层的胶带;要注意的是结束端是直接包扎在里面的,不要散出来了。


2017/03/25 20:20:00
39
154600[版主]
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LV8
师长

N2层,一次侧主功率绕组;从3脚开始,4脚结束;N2层一共96Ts,分3层绕制,每层32Ts;顺时针,密绕。

N2绕组结束的时候,先贴一层胶布,不要剪短胶布,然后将结束线头折回去,再贴一层胶布即可。

2017/03/25 20:25:30
40
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LV8
师长

N3层,VCC绕组22Ts;从1脚开始,采用0.25mm*2双线并绕。

绕组结束后,也先贴一层胶布,然后将线折回去挂在2脚上,再贴一层胶布即可。

2017/03/25 20:32:13
41
154600[版主]
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LV8
师长

N4层,二次侧,输出主功率绕组;采用0.6mm的三层绝缘线绕制20Ts;从变压器顶部回绕,密绕。

要注意的是,开始绕的时候要把套管先套上去;绕完后,贴一层胶布。

2017/03/25 20:35:52
42
154600[版主]
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LV8
师长

N5层,一次侧主绕组剩下的部分(采用三明治绕法);从4脚开始,5脚结束。



2017/03/25 20:41:18
43
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LV8
师长

将引脚整理好,并上锡焊接好。


使用电桥进行电感量的调节;电桥设置为1K/0.25V。



通过磨磁芯中柱,将电感量调节到1.4--1.5mH即可。


2017/03/25 20:43:15
44
154600[版主]
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LV8
师长

漏感测试,将二次侧的绕组短路,测试即可。

绕的不怎么好,漏感稍微大了点;如果能控制在80uh之下就更好了。

2017/03/28 18:18:53
45
154600[版主]
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LV8
师长

     刚接触LLC不久,还是先来学习下原理,然后再进行实战;这样调起机子来,会少走一些弯路,得心应手一些。

一.LLC半桥工作原理

1.LLC串联谐振原理简图


原理分析:

           从上图中,其原理是当Q1导通时,通过激磁电感和谐振电感给以谐振方式给电容充电,向副边传输能量,此时DR1导通,当谐振电流的变化等于谐振电流的值时,DR1零电流关断,由于此时谐振回路为Lp、Lr、Cr组成的谐振回路,谐振电流变化很小,Q1会硬关断,这时适当的选择激磁电感的大小,会降低Q1的关断损耗,在此同时,由于Q1关断,Lp两端电压反向,电流通过Q2体内二极管流通,这时如果Q2导通,即MOS实现ZVS。Q1的ZVS类似上面的分析。


2.简化模型如下:(Rac为副边折算到原边的阻抗)


    通过对模型的简化,我们可以推测电压增益的方程式:

2017/03/30 18:57:28
46
154600[版主]
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LV8
师长

二.LLC参数设计与计算


LLC设计主要关联K、Q、n三个因素,下面展开其进行设计计算:

1.Q值的选取,由于在目前的设计中,Q值的选取没有一个定性的设计值,建议选小于1;

2.K的选取,K值的经验值取3-6之间;

3.n的选取,依据公式:


LLC工作状态图参照如下曲线:


2017/03/30 23:47:02
47
Ghost2017
电源币:4 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
顶一下,待细细学习
2017/04/02 15:40:36
51
154600[版主]
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LV8
师长
感谢支持,大家一起学习。
2017/04/02 08:28:52
50
探索者2
电源币:24 | 积分:0 主题帖:5 | 回复帖:45
LV4
连长
讲解的不错,占位学习下
2017/04/02 15:41:00
52
154600[版主]
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LV8
师长
感谢,共同学习进步。
2017/04/02 16:28:17
53
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LV8
师长

    初级采用0.7的三层绝缘线绕制39T。

尽量要绕制的紧和平整。


绕完后,包好胶带。


2017/04/02 16:31:18
54
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LV8
师长


     先将次级的铜线准备好;这里采用0.1*170的两根为一段的整流输出,两个整流MOS就要用到.1*170*4根;两两并绕,

也就是4更并绕。

固定好开始端,就可以开始绕线了,设计是2T。

绕完3T后,先包2T胶带,再进行线头整理,避免散开。




      然后将并绕的其中一根(一根等于0.1*170*2)和另外一根首尾相连作

为公共端,剩下的两个线头作为各自的整流前端。

2017/04/02 16:35:14
55
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LV8
师长

整理引脚,然后进行上锡,进行电感量的测量和调试。


焊接一小段焊锡,主要是为了短接,用来测试漏感的。


2017/04/02 16:37:07
56
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LV8
师长

主电感测试;根据设计电感量在650UH左右;通过磨磁芯中柱来调节感值。



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



漏感测试;计算的漏感是115uh左右,由于工艺的问题,稍微偏大了一点;后续再做优化。



2017/04/04 08:10:42
57
贴片机
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LV8
师长
请问您这个骨架是什么规格的?磁芯是PC44吗
2017/04/04 15:14:25
58
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LV8
师长
ETD34的;磁芯是PC44。
2017/06/26 19:53:09
185
asimilar
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LV4
连长

版主,你好!

你把主绕组与输出绕组用槽进行隔开的话,这样耦合系数高么?这样做有什么好处?

2017/04/05 19:02:05
59
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LV8
师长

    由于焊接变压器后没有拍照了,就来这张测试时候拍的照片吧;这是安装完成后的裸板;部分采用拆机件。

2017/04/05 19:06:09
60
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LV8
师长

    焊接好变压器和同步整流小板后,就开始给板子上电测试了;最激动人心的

时刻到了,两眼睛死死的盯着功率计,在按下开关(90Vac)的时候,看到功率

计功率突然出现大功率,马上就关掉了;看看了看板子,量了下,也没有发现

什么异常;对大电容放电,发现时间持续的比较久,说明电压充的够高了;于是

再次上电,其实功率大了一下就小下去了,原来是在给BULK电容充电。

    先说明一下,在最开始上电时,LLC的芯片是没有供电的;先测试PFC和辅助

电源部分,PFC部分没有什么问题;于是就把LLC芯片供电接上,再次开机;预料

之外的事情发生了,并没有输出。


       于是就有了上面这张图;将同步整流拆除,换成二极管,开机故障依旧,说明

有可能故障不在这;继续找对策,将AP4310供电拆掉,直接找来一个适配器的电

源,采用它的TL431反馈部分;上电开机,嘿,有输出了;基本可以判断,是反馈

部分的问题了。

2017/04/05 19:34:21
61
154600[版主]
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LV8
师长

     通过对原理图分析,发现少了红色圈那的电阻(第一版的原理图是没有画

这个电阻的);都怪太粗心大意了,对AP4310的外围不太熟悉,所以在设计

电路之前,一定要弄懂,读透资料,这样才不会走一些弯路;加上这个电阻后,

开机就有输出了;其原因是,AP4310里面集成2.5v的基准,在启动的瞬间,只

有给该脚一个电流,其基准才能建立;所以,没有这个电阻开机没有输出就是

该基准没有建立。


    直接在VCC上焊接一个贴片电阻,飞线过去(图中黄色线)。


2017/04/06 13:14:26
62
花雨漫天
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LV1
士兵
好铁好铁
2017/04/06 18:57:29
63
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LV8
师长

    将二极管换成40100的两个并联;继续带载调试。

2017/04/06 19:04:32
64
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LV8
师长

带载15A,输出电压下掉0.3V左右,还是比较正常的;但是,再继续加载就不正常了。

    带载到16A时就开始一直往下掉了,17A的时候就掉到13.4V了。

在继续加载到20A的时候就下掉到13.4v了;经过初步测量判断,

是变压器的匝比不怎么合适,将PFC电压上调20V,满载20A的时候

电压在13.6V左右。后续还要优化谐振腔。

2017/04/09 15:09:56
65
矜持的有点假
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LV1
士兵
DC ELECTRONIC LOAD这玩意调试是个好东西啊
2017/04/12 21:17:25
66
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LV8
师长
电子负载比较好控制电流,用起来比较安全。
2017/04/12 21:17:58
67
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LV8
师长

    第二版的PCB回来了,其主要变化是将SR小板取消了,直接集成到主板上来了;

这样既降低了阻抗,也提高了可靠性;同时也降低了PCB打样的成本费;SR部分

的MOS采用TO-220封装的两个并联使用。

    拿到板子后,就开始焊接贴片了;由于懒得去找元件,就将第一版上的元件

移了过来,所以第一版的机子基本没有了。

2017/04/12 21:35:57
68
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LV8
师长

     焊接用了两个旁晚,白天上班,只有晚上又时间;目前就还有变压器和谐振

电容没有安装了,因为这两个需要优化一下参数;也就是漏感和谐振电容的搭配,

目前变压器的计算及设计也在敲公式写了,后续会放出来,和大家一起分享,毕竟

这也是我学习LLC的一部分,还希望大家多多指导。

2017/04/22 21:59:12
69
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LV8
师长

      最近有点忙,所以都没有怎么更新了;;今晚把变压器焊接好了,明天

找个机会上电调试看看;这次谐振电容采用了33nF(333),漏感在70uH左右,

希望有所改善。

2017/05/01 23:00:02
70
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LV8
师长
    变压器、谐振参数的计算已经基本写完了,是Word写的,用了公式编辑器,所以后续会截图发出来,因为公式不好编辑;同时也参考了网上的很多资料,相信大家都经过。理论计算是一回事,实际调试是一回事,所以,理论计算出来的不一定是最好的,仅供参考。
2017/05/01 23:00:29
71
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LV8
师长

2017/05/01 23:03:05
72
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LV8
师长

详细参数计算

1、理论匝比


2、 最高、最低输入电压的增益

2017/05/02 21:15:30
73
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LV8
师长

3、 计算负载电阻与反射电阻


4、取K值


k 值选37 之间可以接受,k 值选大,会增大频率范围,较小的k 值可以减小频率范围,但是轻载效率较低。k 值越小,获得相同增益的频率变化范围越窄k 值越大,获得相同增益的频率变化范围越宽。

k 值越大,MOSFETfr附近的导通损耗和开关损耗越低。为了获得较好的环路调整和较高的效率、较低的文波,以及轻载电压的稳定,个人经验选择k = 6。


2017/05/03 21:28:51
74
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LV8
师长

5、计1

由于:

2017/05/03 21:30:01
75
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LV8
师长

K值固定后,在保证ZVS的条件下尽量选用大的Q值。



2017/05/03 21:33:26
76
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LV8
师长

     由于实际选型时,电容规格组合一定,所以选择合适的Cr值,再推算其它参数。

选择Cr=33nF。

    假设Cr一定,则其它参数推算如下:

关于Q值的考虑:

      当Q >1时,反馈微小的变化量会引起比较大的输出变化,因而往往会导致回路震荡,因此实际工作时Q 要小于1,工作在负反馈状态下,所以一般实际应用上选取的L 值对应的Q 是小于1的。如果在已经设计好的回路中Q 值大于1,就往往会产生工作不稳定的现象,或者输出环路不稳定,且输出纹波较高(LLC电路对前级无衰减)。


2017/05/03 21:36:22
77
154600[版主]
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LV8
师长

(注:由于反推一些参数,可以明显发现最初设定的最大增益Gmax和最小输入电压Vin_min改变了,但是对于变换器来说,此改变可以接受。)

考虑实际问题,主变压器采取夹绕方式,考虑本身漏感为1%,故真正的Ls取值需要变小一点。




2017/05/04 11:50:52
78
ruohan
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LV9
军长

效率是多少啊

2017/05/04 22:25:50
80
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LV8
师长
目前还没有做全面的测试了,再忙其他的项目,有空测试了就发上来。
2017/05/07 23:23:56
94
雪山懒狐
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LV1
士兵
讲的太精彩了,楼主帅气,赞
2017/05/08 19:23:41
95
WOSHIDAXUESHENG
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LV3
排长
请问,你这边计算出来的是465uh,怎么前面绕变压器的时候是用600uh的,这里面有什么讲究吗?
2017/05/08 20:54:24
96
154600[版主]
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LV8
师长
你好,前面是根据经验绕的变压器;后面是通过公式计算得到的;只要相差不大,能保证电源满载工作在ZVS状态,并且波形较好即可。
2017/05/08 21:52:46
99
风中一匹草泥马
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LV2
班长
是不是实际变压器要比计算值高一点
2017/05/11 22:46:16
100
154600[版主]
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LV8
师长
这个不好说,主要还是要看调试的情况而定。
2017/06/26 19:55:06
186
asimilar
上一次首页头条
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LV4
连长
你的输入电压在320~420V内进行变化,难道你的PFC没有稳压么?
2017/06/26 20:56:39
187
154600[版主]
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LV8
师长
其实一开始我也是这样想的;但是后来想想,还是用宽范围计算吧,比较实际和理论计算还是有点偏差的;为了稳定的工作,还是选择了宽范围来设计。
2017/05/04 20:54:33
79
guang卢
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LV6
团长
精髓啊!大赞!!!
2017/05/04 22:26:06
81
154600[版主]
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LV8
师长
感谢您的关注。
2017/05/04 22:29:25
82
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LV8
师长

6、核算Im>Ip


2017/05/04 22:30:17
83
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LV8
师长

7、实际变比

2017/05/04 22:30:52
84
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LV8
师长

8、 初级最小匝数


2017/05/05 23:13:02
85
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LV8
师长

9、初级电流有效值


2017/05/05 23:13:36
86
154600[版主]
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LV8
师长

10、MOSFET电压、电流最大值、电流有效值


2017/05/05 23:14:22
87
154600[版主]
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LV8
师长

11、次级整流管电压、电流、损耗


2017/05/06 17:18:32
88
zwcyqxzcx
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LV6
团长
很好啊。。。
2017/05/07 21:52:28
89
154600[版主]
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LV8
师长
感谢你的关注。
2017/05/07 21:52:56
90
154600[版主]
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LV8
师长

12、谐振电容电流有效值、最大电压


2017/05/07 21:53:31
91
154600[版主]
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LV8
师长

13、输出电容的电流有效值


2017/05/08 20:55:45
97
154600[版主]
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LV8
师长

14 、器件选择


2017/05/08 20:57:01
98
154600[版主]
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LV8
师长

15、Cr取值与功率P的关系


2017/05/12 20:24:16
101
FAEVICOR
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LV3
排长
版主辛苦了 很详细的 好好学习 谢谢 继续加油 
2017/06/20 20:01:52
165
海山
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LV5
营长

楼主对这个电流有效值的公式推导过吗?以否指导一下这个公式跟其它的一些公式的原理跟由来呢。

我对LLC很多计算公式目前只会套用,不会推导啊。

2017/06/20 20:27:16
166
154600[版主]
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LV8
师长

这个我也没有详细的去推导,我发份资料,您慢慢研究下吧。

Optimal Design Methodology for LLC Resonant Converter.pdf

2017/06/20 21:14:29
167
海山
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LV5
营长
数学太渣,推不倒啊 学习LLC,数学不好的话受很多局限啊。
2017/05/13 12:07:13
102
SkyL
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LV1
士兵
请问楼主核算Im和Ip中的Coss、Cstray和Td的具体定义是什么?取杂散电容500p依据是?工程值吗?Td取200*10-9具体是什么?谢谢!!f
2017/05/14 21:51:45
103
154600[版主]
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LV8
师长
Coss:MOS管的结电容;;Cstray:零散电容;;Td:死区时间;;Cstray取500P是一个经验值。
2017/05/14 21:54:04
104
154600[版主]
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LV8
师长

     周末又调试了下电源,发现压降有点大;于是就想知道,是线的压降还是

调整率差;将万用表接在PCB的输出端(如下图);测得电压和电子负载显示

的差不多;于是就开始带载了。





2017/05/14 22:02:20
105
154600[版主]
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LV8
师长

      直接带载20A,发现压降有点大;根据万用表和电子负载的电压显示可以

看得出来,压降主要在线材上;细心的可以发现,万用表显示的相比空载来

比较,也有将近0.12V的压降,其实这个是取样电阻的压降。同时也测试了

谐振电容上的波形,不是很好看,没有完全正弦波(忘记截图了),还得继续

调整谐振参数。

2017/05/15 13:12:39
106
td大炮台[实习版主]
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LV4
连长
兄弟继续努力,特别要注意LLC的负载范围和工作区域的对应关系
2017/05/15 14:57:51
107
电源网-璐璐
电源币:1057 | 积分:61 主题帖:61 | 回复帖:1231
LV9
军长
嗯嗯,感觉很有道理的样子
2017/05/15 21:21:53
108
zhaowenming
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LV6
团长
2017/05/15 21:43:40
110
154600[版主]
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LV8
师长
璐璐什么风把你吹来了啊
2017/05/15 21:43:02
109
154600[版主]
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LV8
师长
感谢大师的指点。
2017/05/22 14:23:46
111
WOSHIDAXUESHENG
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LV3
排长
期待后续
2017/05/25 12:42:14
113
海山
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LV5
营长

佩服楼主,希望楼主尽快更新后续。

想问下楼主家里也有整套设备吗?

另外能否把有上面那些公式的技术文章也发上来供大家学习呢?谢谢,祝楼主一切顺利。

2017/05/25 22:08:32
115
154600[版主]
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LV8
师长
不是,是公司的设备;公式后续会发的;目前机子还没有调试完成,发出来怕误导大家了。
2017/05/24 16:53:37
112
止殇之战
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LV3
排长
可不可以讲解一下L6599的外围电路的参数设置 ??
2017/05/25 22:07:05
114
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LV8
师长
最近有点忙,这个一下估计写不了;其实网上有很多文档是关于L6599外围电路取值计算的,您可以先看看。
2017/05/25 22:39:55
116
止殇之战
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LV3
排长
请教您一下  您计算出来的Fmax是120KHZ,是把这个值带到L6599的公式里计算RFMAX吗?还是 取一个很大的值 比如说 200KHZ或者250KHZ去计算L6599的 RFMAX,谢谢了
2017/05/25 22:41:17
117
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LV8
师长
大于这个频率就好了。
2017/05/25 22:46:47
118
止殇之战
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LV3
排长
谢谢
2017/05/30 21:55:31
119
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LV8
师长

    这是今天调了下谐振电感之后,满载20A的波形(其中蓝色是谐振电容电流

波形,黄色是谐振电容电压波形,红紫色是开关波形);电流波形还是有些畸

变,还需优化;开关频率有点偏高,个人认为在60-70Khz比较好。

2017/05/30 22:03:23
120
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LV8
师长

    今天测试了下PFC的波形;负载方面采用本机(带载5A)和高压电子

负载(直接大电容引线接载);这是90Vac输入下,带载221W左右的

波形(其中黄色是电压波形,蓝色是电流波形);

2017/05/30 22:12:12
121
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LV8
师长

     这是115V输入下,带载258W左右的PFC波形;这个电压的波形最漂亮了,

几乎是重叠在一起了。

2017/05/30 22:15:16
122
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LV8
师长

     这是230Vac输入,带载410W左右的波形。

2017/05/30 22:16:43
123
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师长

  264Vac输入下带载408W左右的波形。

2017/05/30 22:48:14
124
止殇之战
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排长
看了一下 你输出的反馈电路的原理图  个人感觉你的4310的地的位置好像不太对,是不是应该接在输出上,而不是接在采样电阻的前面,这样会造成调整率很差
2017/05/31 20:06:23
125
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师长
首先感谢您的回复;其实是这样的,采样电阻前面是GND,采样电阻另外一端是恒流采样点;电压采样的已经接在了输出端的位置了。
2017/05/31 20:48:37
126
止殇之战
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LV3
排长
可不可以说下你调整以后的具体的变压器参数,谐振电容的具体值,最近正好手上有个项目想用LLC,以前单端反激和DC/DC做的比较多
2017/06/01 21:11:53
127
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师长

    有网友要求写一下L6599外围参数设计,最近抽空又计算了一遍,当然也不是很详细,只是个大概;变压器的计算也用了不同的方法计算了一下,其结果都是大同小异,都在范围内。(由于涉及到公式,所以基本会是截图发帖,不然会乱码。)

     有写的不对或不好的地方,请大家多多指正或讨论。

2017/06/01 21:13:10
128
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师长

变压器计算及L6599外围零件计算

Designer by Yuzai

2017-05-31

设计规格:

Vo=14V

Io=20A

Fsw=100KHz

T:ETD34

Ae=97mm2

VNOM=400V

VMIN=340V

2017/06/01 21:14:24
129
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师长

一、变压器计算


2017/06/01 21:17:03
130
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师长

2017/06/02 19:37:08
131
yuxs
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连长
好贴,楼主加油!
2017/06/02 20:49:31
132
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师长

二、工作频率设定

经由以上变压器的计算可以得到几个频率需求:

fmin=80KHz

fr=fsw=100KHz

fmax=200KHz

fstart=300KHz

Cf=470pF

2017/06/02 20:50:27
133
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师长

2017/06/02 20:51:47
134
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LV8
师长

首先计算频率:



2017/06/02 20:55:53
135
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LV8
师长

3、fmax=200KHz,此时光耦ON,但在实际中因为光耦VSAT的影响,查的Vce=0.2V


2017/06/03 16:36:33
136
止殇之战
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LV3
排长
是不是可以换换MMPK的电容  那个电容感觉LLC更加好用,现在可以做到多少效率了  满载的时候,在问一下,您功率因数的升压电感用的啥材质的?
2017/06/03 21:46:58
137
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LV8
师长
公司没有MPK的电容,所以也没有测试效果;效率一直都没有测试,估计90左右吧;如果需要更高效率,请参考我另外一个电流模式的帖子,那个将近95的效率;PFC电感的材质是铁硅铝60的导磁率。
2017/06/03 21:48:52
138
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师长

2017/06/03 21:49:06
139
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师长

2017/06/03 21:49:19
140
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师长

2017/06/03 23:42:08
141
止殇之战
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排长

还想问你一个问题,你说当时谐振电容的电流波形畸变以后,你是怎么优化的 是调整了变压器电感量,还是减小了谐振电容?能不能说下您具体是怎么优化的,谢谢你写的外围电路设计!

2017/06/04 11:12:34
142
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LV8
师长
主要是调整漏感,用223的谐振电容,然后在变压器外面串联了一个RM10的电感,用来调整漏感(谐振电感);从130UH开始,2uh为步进,一直往下调试;就这样不断的优化,得到一个比较好的谐振电流波形;这是一个繁琐的过程。
2017/06/04 15:24:14
143
止殇之战
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LV3
排长

感谢您的回答,确定完谐振电感(漏感)后,那您在ETD34上如何实现呢,这个漏感怎么控制,感觉您发的那个图的波形已经很不错,请问您那个波形的变压器电感量多少呢,多少圈 ,漏感是多少呢,我如果在谐振网络串联一个电阻10mΩ的电阻您帮我看下我这样接有没有问题,示波器探头接在电阻两端看电流波形,谢谢!~~

2017/06/04 22:02:07
144
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LV8
师长

ETD34是双槽变压器,是通过漏感来实现所谓的谐振电感,所以只能增加中间的挡墙厚度来调节,所以也是一个不好控制地方,只有不断的绕线拆线,才能确定挡墙的厚度;;目前变压器漏感在115UH左右;变压器690UH左右;30:2这样的参数;;串联10MR电阻没有试过,建议使用电流探棒,没有的话建议使用互感器。


2017/06/04 22:06:59
145
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LV8
师长

三、OCP采用电容分流的无损电流检测方法

     当PIN-6(ISEN)脚上的电压大于0.8V时,导致Css放电,从而导致震荡频率迅

速增加,从而限制能量的传输;当该脚电压大于1.5V时,IC将停机,并且闭锁

门极驱动输出,同时下拉PFC-STOP引脚电平为低,关闭整个单元。



2017/06/06 20:33:00
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LV8
师长



如果RA与一只小电容CA(不超过几百pF,正好到限流峰值)串联,电路工作像一个容性的分流器;CA的典型值的选择等于Cr/100或更小,这是一个低损耗型。检测电阻RB由下列公式决定:


并且CB由RB*CB=10/fmin来确定。




2017/06/06 20:36:31
148
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师长