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【我是工程师第三季】双管正激
阅读: 150 |  回复: 7 楼层直达

2017/03/16 15:06:12
1
小小的等待2
电源币:7 | 主题帖:1 | 回复帖:7
LV2
班长

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


在校大学生  马上要毕业了   这个毕设就选双管正激吧   哈哈 刚刚好  赶上了这次活动  小弟还是学生  没什么经验  还望各位大神多多指教  如有雷同不胜荣幸   还望多多包涵

先上原理吧

基本原理

双管正激式PWM DC/DC转换器的主电路如图所示,其变压器的次级电路和单管正激式转换器是一样的,但初级绕组与两个开关管V1V2串联。开关管V1V2PWM脉冲的作用下同时导通或关断。在每个开关管和初级绕组之间,各并联一个续流二极管D3D4,使得开关管V1V2关断时。变压器的储能有个一释放回路,经过二极管D3D4回馈到直流输入电源。所以双管正激式PWM DC/DC转换器是无须另加磁复位措施的。此外,二极管D3D4还可以起到钳位的作用,将开关管V1V2承受的电压钳位在输入电压Ui上。

有时候称这种电路为混合式电路。其中,开关管V1和二极管D3组成一个桥臂,开关管V2和二极管D4组成另一个桥臂。

由于电路中的开关管V1V2是同时导通和同时关断的,变压器是单向磁化,故属于单端电路。其工作原理、波形和计算式都与单管正激式转换器有很多相同和相似之处。

双管正激的显著优点:

1, 关断时,每个开关管仅承受一倍直流输入电压;

2, 关断时,不出现漏感尖峰。

第一个优点,是两个二极管实现钳位,容易理解。

第二个优点,根本原因是:初级绕组同时励磁传输能量以及磁复位,不存在单管正激初级绕组和磁复位绕组不可能完全耦合的情况,等效为初级绕组和磁复位绕组实现了理想的完全耦合,所以无漏感尖峰问题。

电源网-璐璐在2017-03-17打赏该贴 +5 电源币 打赏理由:

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2017/03/16 15:48:53
2
lingyan
电源币:2514 | 主题帖:12 | 回复帖:252
LV5
营长
学习一下
2017/03/16 22:44:26
3
世界真奇妙
电源币:168 | 主题帖:14 | 回复帖:512
LV8
师长

"2, 关断时,不出现漏感尖峰。"

如果是个在校大学生,能认识到这一层就不错了;如果是一本专业的开关电源书,这个说法就太肤浅了。

2017/03/16 23:11:37
4
世界真奇妙
电源币:168 | 主题帖:14 | 回复帖:512
LV8
师长
如果工作电流很大(如:100A),即使变压器漏感是零,一定会有明显的关断电压尖峰
2017/03/17 10:19:48
6
小小的等待2
电源币:7 | 主题帖:1 | 回复帖:7
LV2
班长
没有做到那么大   最大也就做个10A吧
2017/03/17 10:19:00
5
小小的等待2
电源币:7 | 主题帖:1 | 回复帖:7
LV2
班长
也就看了看书   然后自己理解的写了一下
2017/03/17 10:33:04
7
小小的等待2
电源币:7 | 主题帖:1 | 回复帖:7
LV2
班长

主控芯片就用UC2844吧   搜了一下看到别人用的还是挺多的哈   然后就自己试试咯     很多都借鉴了一下(毕竟感觉我自己设计电路   好像不太靠谱)

uc2844是高性能固定频率电流模式控制器。专为离线和直流至直流变换器应用而设计,为设计人员只需最少外部元件就能获得成本效益高的解决方案。该集成电路的特点是,具有振荡器、温度补偿的参考、高增益误差放大器、电流取样比较器和大电流图腾柱输出,是驱动功率MOSFET的理想器件。

     电流模式工作达500千赫输出开关频率

     输出静区时间从50%70%可调

     自动前馈补偿

     锁存脉宽调制,用于逐周期限流

     内部微调的参考源,带欠压锁定

     大电流图腾柱输出

     输入欠压锁定,带滞后

     低启动和工作电流

(附上UC2844的中文手册)

UC3844中文版.PDF

  

2017/03/17 11:19:33
8
小小的等待2
电源币:7 | 主题帖:1 | 回复帖:7
LV2
班长

然后就是变压器了  看了书上讲的、也看了别人算的,然后结合自己以前算的反激,就自己算了一个。  不是太别准确  但还算能用呢 

自己按照总结经验公式计算得:正激电源,输入180-250V交流,输出24V10A。

变压器设计:磁芯:PQ3230  Ae=161平方毫米(刚好就有这个了)

开关频率,设定Fs=50kHz,周期 T=1/Fs=20us,最大占空比 Dmax=0.4,最大导通时间Tonmax=T*Dmax=8us. (比较保守)

假定效率能达到80% (毕竟水平比较低)

1,算初级绕组Np:

 Np=Vin*Tonmax/(ΔB*Ae)=250*8/(0.2*161)=62.1Ts 

 实际按照62匝绕制    最小输入电压按250V算   最小输入电压:180*1.4=252V    就按照250V来计算Vin,单位V; Tonmax,单位us; ΔB,单位T,特斯拉; Ae,单位平方毫米. 双管正激按照ΔB=0.2计算(问了一下 就按0.2来吧)

2,次级绕组电压:24+0.7+0.6=25.3V

次级匝数的计算:Ns*Vinmin*Dmax=(Vo+Vd)*(1-Dmax)*Np=9.4Ts(用每匝伏数再算了一下,最好觉决定先绕个9圈的吧   试试哈)

3,初级每匝伏数:  Ui/62.1=250/62.1=4.026

计算反馈绕组: N反馈=16/4.026=3.974Ts    实际绕制6匝(多绕两圈  万一小了呢   大了不怎么怕)

然后就是线经的计算了:

前端电流的算法看了好几种算的方法呢  感觉有算的有点夸张呢(可能是自己理解的不够到位吧)不管了  按照自己的先试试再说

240W的电源80%的效率  实际的输入的功率为240/0.8=300W

初级的电流为300W/250V=1.2A(先就这么简单的来吧)

然后进行前辈说的各种计算,网上的各种计算,(就不写了 敲不上去麻烦的

最后得:

           初级62匝       0.31的线  3股并绕

          次级9匝         0.21的线  11股并绕

           反馈6匝         0.21的线  2股并绕

(只有这两种适合的线了  就拿着两种算了吧)

然后就自己先焊着试试吧   测的差不多了就再说咯

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