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【DIY大赛】+正激+搞事情啦!! ##开贴做毕业设计##
阅读: 850 |  回复: 39 楼层直达

2018/10/25 21:13:27
1
川理学子
电源币:0 | 积分:2 主题帖:1 | 回复帖:5
LV2
班长

QQ截图20160321155901  玩大发了! 英飞凌最新无人机套件LARIX免费试用 招募中

QQ截图20160321155901  想学你就来!DSP学习板免费试用 限时申请


准备了这么久终于要开始动工啦,哈哈哈,想想就开心,好啦废话就不多说了开始进入正题吧。

因为是毕业设计,所以就给自己增加了点难度。准备做一个数控开关电源出来,输出电压范围初步拟定在0.01V~30V,最大输出电流10A。

电源拓扑结构采用的是APFC+双管正激,双管正激这个拓扑没有直通的风险所以炸鸡的几率要小点,PFC部分用的芯片是L6562,不知道这个芯片做做400W的PFC有没有问题,设定的PF电压380V~400V,还望知道的大佬指点小弟一下,双管正激的驱动还是老老实实的采用变压器驱动,简单皮实又耐用,PWM芯片考虑用SG3525和UC384X,这两类芯片的驱动电流不算太大,所以外加了一个13005来增加变压器的驱动能力。

    电源功率有点小大,所以磁心选的PQ50磁心,这个磁心的功率容量应该足够了,另外考虑到散热和控制部分的供电以及主输出的最低输出电压,这里用UC3842单独做一个辅助电源,这个辅助电源因为需要给散热风扇供电所以功率设计在20W。

    现在主变压器的参数还不是很确定,主要是线径不知道该用多少合适,还要考虑集肤效应,所以主变压器卡在这里了很难受,明天好好的算一下,还望知道的老哥们能够指点小弟一下小弟在这里感激不尽,开关现在用的时8N60,开关频率设定在75K,不知道这个参数合理不。

    就先写到这里吧,明天去把原理图画好还望老哥们能够指点小弟一下。

2018/10/26 09:15:09
2
凤凰息梧桐
电源币:879 | 积分:0 主题帖:2 | 回复帖:577
LV7
旅长
祝你成功啊  
2018/10/26 09:43:51
3
川理学子
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LV2
班长
谢谢?,刚刚把线径算出来了,今天画PCB,明天绕线去争取后天能炸鸡?
2018/10/26 11:25:52
4
soros
电源币:0 | 积分:4 主题帖:2 | 回复帖:4
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班长
数控电源现在比较流行啊,期待你的作品早日出来,持续关注您
2018/10/26 12:37:04
5
川理学子
电源币:0 | 积分:2 主题帖:1 | 回复帖:5
LV2
班长
现在还只能做一个模拟控制的电源,数组控制部分还没想好怎么做,先做一个出来测试基本功能
2018/10/26 13:26:16
6
soros
电源币:0 | 积分:4 主题帖:2 | 回复帖:4
LV2
班长

先把电源上的变压器参数调稳定,再加数控是比较明智的选择。

以一个人的能力,要一步到位难度比较大。

加油加油!!

2018/10/26 13:27:44
7
川理学子
电源币:0 | 积分:2 主题帖:1 | 回复帖:5
LV2
班长
我也是这么想的,慢慢搞,但愿不要上电就炸鸡咯
2018/10/27 22:05:01
8
川理学子
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LV2
班长

昨天上完课后完善了一下原理图,但是过流保护哪儿还是没想好怎么做。所以昨晚就绕了一个驱动变压器出来,用的EC磁心,应该是EC22,没有磁心表格,所以我也不怎么确定,线径用的0.3mm的,匝比为1:1:1,但是实际上初级绕了75匝,次级分别绕了80匝,75匝,今天去实验室试了下变压器的效果,也确实没让我失望,上电后观察波形,一个无敌的尖峰出现了

尖峰1


很郁闷,然后仔细的检查了下电路,发现了一个小失误,G极的驱动电阻没有接,于是找了个10欧的电阻怀着激动的心情加上后再看波形,嗯,果然没让我失望,无敌的尖峰依然屹立在示波器的屏幕上。

第二次改善


好吧,继续检查电路,仔仔细细的看了后用手摸了摸我的脑门,GS电阻也没有,于是顺手拿了个最近的3.3K的电阻过来加上,再上电看看,嗯,无敌的王者还是在哪儿蔑视着我,不过这次还好,至少方波像一个方波了。


好吧,继续修改,既然加了GS电阻后波形有了比较明显的改善,那问题就有可能就在这里,想了想,翻了只16V的稳压二极管出来接在GS端再看波形,得~王者没了,但是波形也矮了一大截,这就不能接受了,电压都没了还怎么驱动,继续想办法,既然稳压二极管有作用那么换成一个比较小的电阻呢??赶紧试试,一顿乱翻后,找了个100欧的电阻接上去再看,尖峰果然没了,但是电压下降的还是有点大,又换了个330欧的电阻上去,这次就比较可以了,虽然有一个小尖锋,不过还是可以接受的

第三次改善

2018/10/27 22:11:41
9
川理学子
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LV2
班长

虽然尖峰减小了,但是问题并没有解决,有没有哪位大佬知道这个尖峰是从哪里来的啊,调试这个调了一下午

2018/10/27 22:22:35
10
川理学子
电源币:0 | 积分:2 主题帖:1 | 回复帖:5
LV2
班长
对了,变压器的驱动用的推挽电路驱动,变压器和推挽输出接了一个隔直电容,容量100uF,输出端没有接电容,直接通过电阻驱动MOS,MOS管用的8N60.
2018/10/29 12:04:57
11
ymyangyong[版主]
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LV12
元帅
隔直电容一般不用电解电容,0.1-1uf小电容就够了。
2018/11/02 16:18:45
33
lihui710884923
电源币:444 | 积分:3 主题帖:137 | 回复帖:477
LV8
师长
楼主应该有完整的原理图啊,怎么么看到啊
2018/10/29 14:55:21
12
川理学子
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LV2
班长
一般用的陶瓷还是CBB啊?我去改改,
2018/10/29 16:44:27
13
ymyangyong[版主]
电源币:1947 | 积分:452 主题帖:2 | 回复帖:5690
LV12
元帅
陶瓷和CBB都可以
2018/10/29 18:05:15
14
川理学子
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LV2
班长
好的,刚刚上完课,明天又是一堆课,只有后天改了,刚好这两天晚上可以画PCB,嘿嘿嘿
2018/10/29 18:05:15
15
川理学子
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LV2
班长
好的,刚刚上完课,明天又是一堆课,只有后天改了,刚好这两天晚上可以画PCB,嘿嘿嘿
2018/10/29 18:05:15
16
川理学子
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LV2
班长
好的,刚刚上完课,明天又是一堆课,只有后天改了,刚好这两天晚上可以画PCB,嘿嘿嘿
2018/10/31 23:38:40
17
川理学子
电源币:0 | 积分:2 主题帖:1 | 回复帖:5
LV2
班长

今天去实验室把PCB腐蚀了出来,因为这一版是用来验证电路是否可行的,所以在布线上面就没怎么在意,腐蚀出来后第一个焊的部分就是驱动部分,在搞这部分的时候有个小插曲,因为第一次用UC384X系列的芯片,所以不怎么了解他的特性,把芯片焊上去之后就直接上电测试,反馈哪儿也没有接因为后面部分都没有焊,然后就是这儿出问题了,芯片三角波起振了但是没有PWM输出,然后赶紧打开浏览器去看3842的手册,仔细阅读手册后又去测了芯片的每个引脚的电压和波形也没有发现异常,直觉告诉我问题可能出在反馈这儿,因为反馈这儿是浮空的,于是就拿镊子去把反馈脚和地短接了一下然后再去看输出,哎!!!!有了,赶紧把反馈接地电阻加上,再看,很漂亮的矩形波,嘿嘿嘿~~~~有点小激动,紧接着又把用来增加驱动力的三极管加上去再看输出,也没问题,那就把驱动变压器也加上去吧,说干就干,把驱动变压器加上去后再看,哎哟~我去~麻烦又来了~~~矩形波畸变了,看下图

有点小郁闷,看着波形感觉完全无从下手,,,,,,,抱着试试的心态在驱动变压器的次级加了一个负载电阻,哎,,,,变方了,嘿嘿嘿,这样的话那就不慌了,把MOS管焊上去后再去检查驱动波形,这一看简直吓一跳!!!!上图!!!!

这波形简直绝了,不光毛刺厉害,波形也有问题,看毛刺这情况应该是G极电阻取值不合适,波形倾斜应该是前面隔直电容容量取小了,修改后把隔直电容增加至1uF,G极电阻增加至22欧,又看了下波形,嗯?????波形倒是矩形波了怎么毛刺还是老样子,好吧还是老办法,把3.3K的GS电阻换成了470欧的电阻再看,尖峰笑了很多,驱动电压也足够。

看了下上升时间和下降时间都只有120nS左右,那就不改他了,有没有大佬知道为什么会有那么高的毛刺啊?麻烦知道的老哥告诉我一声,小弟感激不尽

熄灯了,今天就先写到这里吧,明天继续去实验室折腾。哈哈~~

2018/11/01 09:50:09
20
ymyangyong[版主]
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LV12
元帅
尖峰是驱动变压器漏感引起的
2018/11/01 10:01:00
21
川理学子
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LV2
班长
老哥有没有什么好的方法可以改进啊,看着这个尖尖总感觉心里虚虚的。
2018/11/01 15:26:07
28
ymyangyong[版主]
电源币:1947 | 积分:452 主题帖:2 | 回复帖:5690
LV12
元帅
改进变压器绕法,比如初次级并绕,减小漏感。
2018/11/01 22:33:54
29
川理学子
电源币:0 | 积分:2 主题帖:1 | 回复帖:5
LV2
班长

嗷嗷嗷

2018/11/02 16:21:02
34
lihui710884923
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LV8
师长
采用三明治绕法,把漏感弄小一点
2018/11/01 08:37:57
18
firefox886
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LV8
师长
一级做0.01伏-30伏?恐怕比登天还难,还有你驱动那里,突然断电的时候有炸鸡风险!
2018/11/01 09:47:06
19
川理学子
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LV2
班长
后面改了,最低电压改从0.1开始了,驱动那里有什么大问题啊?
2018/11/01 10:33:51
22
firefox886
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LV8
师长
驱动变压器的原边串联的电容两端要反并一颗二极管,你能做3-30伏都不错了!
2018/11/01 11:16:17
23
川理学子
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LV2
班长
这样的啊,懂了,输出幅度这个只能后面慢慢调了,现在先做一个恒定电压输出的。嘿嘿嘿
2018/11/02 16:37:07
35
lihui710884923
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LV8
师长
先把输出电压调出来,其他的再慢慢调试
2018/11/01 11:18:18
24
firefox886
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LV8
师长
后面加线性可以
2018/11/01 11:33:28
25
川理学子
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LV2
班长
输出电压低的时候换成线性调节哇?
2018/11/01 12:06:26
26
firefox886
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LV8
师长
嗯嗯
2018/11/01 12:23:29
27
川理学子
电源币:0 | 积分:2 主题帖:1 | 回复帖:5
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班长
感谢老哥,嘿嘿嘿。
2018/11/01 23:57:53
30
川理学子
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班长

继续更新~~~~

     今天去实验室把后面的部分全焊上去了,二极管用的两个MBRF30100,输出电感用的磁环电感,电感量在470uH左右,电容用的两个220uF的电解电容并联,这里偷了个懒,没有去具体计算,所以合不合适我也不是很确定,后面正式做的时候不能偷懒咯。因为供电电压只有60V,用的学生电源俩输出串联的,因此输出电压设定在3V高了也没用,达不到。都弄好了以后就开始上电测试~~~~开了电后看看静态电流,驱动部分只有8mA,60V供电哪儿没电流~~~~好吧,看看输出电压,3.04V~~嗯~~~这个输出还在合理的误差范围内,这些都检查完了后老规矩看看驱动波形是否正常,把示波器探头挂上后驱动波形是一个持续时间很短的低占空比脉冲,说明驱动是正常的。

    接下来就是测试带负载咯,貌似好多电源测试都是在这个阶段炸的鸡,虽然我的供电只有60V,不过还是有点心虚,那就先带一个小点的负载吧,5欧差不多,负载加上去后60V供电端有90mA左右的电流,不过变压器有噪声,类似于电感的啸叫,先不管它吧~~~测了下输出电压,3.04V,没变化~~~那就继续加负载,一顿乱翻后找了个5W1欧的水泥电阻加上去,供电端的电流在200mA左右,要多一点,再测试输出端电压,3.04V~~~~挺稳的啊,看来得加点猛料!!!找了两个之前做功放用的5W0.22欧电阻串联来做负载,功率虽然不合适但是做短时间负载还是可以的,加上去后供电端电流在0.47A左右,赶紧测测输出电压~~~~还是3.04V~~~再确认下,好吧,还是没变确实是3.04V,,,,,,要不在点,说干就干,换上单个的0.22欧负载电阻后供电端在0.92A左右,不过现在电阻巨热~~赶紧测电压,好吧,电压还是维持在3.04V,既然这样那就不测带载能力了,那就测测纹波吧,因为没有接地环,所以只能用探头的接地夹咯~~~换上1欧的负载后将示波器带宽限制20M打开,探头挂上去看纹波,,,,,纳尼????啥情况???这么大的噪声

这个噪声太吓人了,在加大负载看看噪声的情况呢,换上两个串联的0.22欧电阻后再看,嗯~~~果然~~噪声电压更高了!

不知道是环路的问题还是后面滤波的问题,解决这个东西估计还得花点时间,不过现在发现了一个新的问题那就是负载断开后输出电压会突然上升然后在慢慢下降,后面在群里面问了大佬后说是输出电感感量太大造成的,想了想确实是,在负载断开后储存在电感中的能量只能泄放到输出电容中,也可以根据电感的基本公式求证,负载断开后为了维持电流电感电压极性在反向的同时会升高但是因为有输出电容的存在电压不会升的太高。换了一个小的电感后确实有改善但是在大电流负载的时候还是改善不大,那就只能用笨办法咯~~~加一个1K的假负载,加了假负载后好了很多,虽然还是有波动不还过可以接受。

    啊~啊~啊~啊~又熄灯断电了,今晚就写到这里吧,明天要不要说说双管正激的工作原理和基本电路的设计过程以及元器件的选型呢?一直说调试过程总感觉是漂浮的,又怕肚子里没多少货到时候说的漏洞百出。最后附一张加负载的驱动波形和电路板照片吧。

2018/11/02 08:08:28
31
firefox886
电源币:92 | 积分:3 主题帖:9 | 回复帖:556
LV8
师长
这个diy牛叉了!电子负载都莫得吗?再加载可能就可听到boom的一声了!??
2018/11/02 08:41:44
32
川理学子
电源币:0 | 积分:2 主题帖:1 | 回复帖:5
LV2
班长
没办法,实验室太穷了只有基本仪器,给学校申请仪器又不知道要等到猴年马月咯,有机会想做一台电子负载给实验室留下用。
2018/11/02 16:39:33
36
lihui710884923
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LV8
师长
你这个板子是怎么做出来的?
2018/11/02 18:15:06
37
川理学子
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LV2
班长
热转印后腐蚀出来的。
2018/11/04 22:33:00
39
lihui710884923
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LV8
师长
在你们学校自己做的,那可以 啊
2018/11/03 14:39:25
38
川理学子
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LV2
班长

昨天晚上给板子加了220V的交流电试了下水,很幸运的第一次上电没有炸鸡,测了下输出电压3.03V,没问题。心血来潮的想测测MOS管的DS波形,,,,,上好探头之后一插插头就听见噗的一声然后余光看见了一抹耀眼的白光。。。。。。供电线居然炸了~~~~供电端子哪儿都黑了

    不知道什么情况,,,,可能是示波器的接地夹的问题,这台实验桌的开关都跳闸了,,,,把线接好了以后重新上电,我去,,,灯亮了,赶紧拔插头,好吧是我太粗心了,都没有去检查元件有没有问题。检查一圈后发现是一颗整流二极管击穿了,换了后重新上电,嗯这次正常了,测测输出电压,3.03没毛病,那就带带负载吧,先带了个5欧的负载,电路工作正常就是变压器还是吱吱吱的叫。后面又带了1欧,0.44欧,0.23欧的负载,没发现什么大的毛病,输出电压也基本稳定,放一张纹波噪声的测试情况。

短时间的负载测试又后找了两个5欧的电阻并联做负载,让这个板子连续工作了两个小时左右,输出还是很稳定的就是变压器的吱吱吱声不怎么好听。

   3V输出没什么大的问题后就想把电压升高试试,把反馈用的两个电阻对调下输出刚好是15V,也懒得去找电阻了就把他们换了下又重新上电,测了下输出电压14.88V,考虑到电阻误差和基准误差,这个电压还算正常吧,弄好了后又开始带载测试,首先还是5欧电阻,接上去后没什么大问题,,,换上2.5欧的负载后问题来了,负载几秒钟后白炽灯居然开始亮了。。。。亮了。。。。赶紧把负载断开,这个灯泡是200W的功率哎,15V2.5欧的负载应该还不足以让灯泡发光吧?,没想通是哪里的问题。。。。。。后面时间太晚了就没继续测试了,最后在放几张图片

#用接地夹测试纹波噪声的效果#

和接地环的差别还是挺大的

#搞事情的东西#

2018/11/04 22:36:03
40
lihui710884923
电源币:444 | 积分:3 主题帖:137 | 回复帖:477
LV8
师长
输入端串个灯泡防止后级短路烧板子啊
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