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高压电源

高压电源
最近本人想做一高压可调中小功率电源 大家有啥建议 SHUYUN老师可否指点一二
输入AC220V 输出 6200V-15000V可调 3mA电流 我准备用FLYBACK形式 采用3843控制 采样从输出通过电阻分压和TL431 光藕反馈 ,MOS采用900V 这种方案是否可行 大家热烈讨论 做高压电源采用哪种磁芯比较好
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shuyun
LV.6
2
2003-07-09 08:48
您好!请给出具体的技术规范!
功率较大的高压电源通常采用EC型磁芯!
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southwolf
LV.3
3
2003-07-09 11:47
@shuyun
您好!请给出具体的技术规范!功率较大的高压电源通常采用EC型磁芯!
技术规范
输入 AC220  输出 DC6200V/3mA  采用EC磁芯的话 绕线怎么绕?雪兄也别闲着 给小弟支支招啊
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董万华
LV.8
4
2003-07-09 12:22
@southwolf
技术规范输入AC220  输出DC6200V/3mA  采用EC磁芯的话绕线怎么绕?雪兄也别闲着给小弟支支招啊
用彩电行输出变压器骨架磁芯
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southwolf
LV.3
5
2003-07-09 14:21
@董万华
用彩电行输出变压器骨架磁芯
是不是UYF磁芯?
电路结构采用哪种比较好一些?
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shuyun
LV.6
6
2003-07-09 17:16
@southwolf
是不是UYF磁芯?电路结构采用哪种比较好一些?
如果负载要求不高!
最大功率只有45W,我建议您用单端反激变换器做!
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southwolf
LV.3
7
2003-07-09 22:05
@shuyun
如果负载要求不高!最大功率只有45W,我建议您用单端反激变换器做!
shuyun兄 雪兄
我曾经用UC3843和UYF9.8做过一反激式6200V/3mA 结果 如果从300VDC直接向上升 MOS管很容易烧 后来我从30VDC向上升 发现MOS管特别烫 而且电流只能在0.3mA以下 看初级电流 好象已经进入磁芯饱和状态 问题  如果我用UC3843 做开环的系统 从300VDC直接向上升 可不可行?或者 shuyun兄 雪兄有现成的电路可以供小弟参考 感激涕淋
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shuyun
LV.6
8
2003-07-10 08:46
@southwolf
shuyun兄雪兄我曾经用UC3843和UYF9.8做过一反激式6200V/3mA结果如果从300VDC直接向上升MOS管很容易烧后来我从30VDC向上升发现MOS管特别烫而且电流只能在0.3mA以下看初级电流好象已经进入磁芯饱和状态问题  如果我用UC3843做开环的系统从300VDC直接向上升可不可行?或者shuyun兄雪兄有现成的电路可以供小弟参考感激涕淋
为了克服这些!
常规的高压电源在设计是一般在前级加有一级预稳压电路!
你这台电源由于功率不大,故可设计成开环系统,功率及限流的取样可改在原边!
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2003-07-10 09:04
@southwolf
shuyun兄雪兄我曾经用UC3843和UYF9.8做过一反激式6200V/3mA结果如果从300VDC直接向上升MOS管很容易烧后来我从30VDC向上升发现MOS管特别烫而且电流只能在0.3mA以下看初级电流好象已经进入磁芯饱和状态问题  如果我用UC3843做开环的系统从300VDC直接向上升可不可行?或者shuyun兄雪兄有现成的电路可以供小弟参考感激涕淋
系统的调试可以用开环.
6200V,3mA用反激是很合适的.如果变压器设计的不合理,磁芯进入饱和状态当然会烧管子.我在论坛里发过一篇关于反激电源变压器设计的帖子,你可以看看,我想一定可以帮上你的忙.另外注意漏感对反激电路的影响.
如果开环调试,占空比从0开始,输入电压300VDC不会有问题.
当然,你要注意变压器分布电容的影响,它会让你的MOS管在开通的瞬间出现较高的电流尖峰,导致MOS管损耗加大,你可以在变压器初级串联电感或磁珠来减轻这种影响,但同时电源的效率会降低一点.
FLYBACK现成的线路没有什么特别的地方,关键是变压器.如果还有问题,我们可以在此继续讨论,你有波形的话,也可以发上来.
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southwolf
LV.3
10
2003-07-10 09:08
@shuyun
为了克服这些!常规的高压电源在设计是一般在前级加有一级预稳压电路!你这台电源由于功率不大,故可设计成开环系统,功率及限流的取样可改在原边!
shuyun兄 雪兄
如果我在前端用TOP做预稳电路 行吗?但是这样成本不是很高吗?采样的问题 也可以在次级处理吧!我正在考虑能不能用闭环来做这个系统,而采样也直接从次级采 ,不知道会遇到什么问题
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southwolf
LV.3
11
2003-07-10 09:11
@乞力马扎罗的雪
系统的调试可以用开环.6200V,3mA用反激是很合适的.如果变压器设计的不合理,磁芯进入饱和状态当然会烧管子.我在论坛里发过一篇关于反激电源变压器设计的帖子,你可以看看,我想一定可以帮上你的忙.另外注意漏感对反激电路的影响.如果开环调试,占空比从0开始,输入电压300VDC不会有问题.当然,你要注意变压器分布电容的影响,它会让你的MOS管在开通的瞬间出现较高的电流尖峰,导致MOS管损耗加大,你可以在变压器初级串联电感或磁珠来减轻这种影响,但同时电源的效率会降低一点.FLYBACK现成的线路没有什么特别的地方,关键是变压器.如果还有问题,我们可以在此继续讨论,你有波形的话,也可以发上来.
TO 雪兄
在线吗 可否讨论一下我之前做的一个闭环系统,调不好只有采用开环调 QQ 76638559
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2003-07-10 09:15
@southwolf
shuyun兄雪兄如果我在前端用TOP做预稳电路行吗?但是这样成本不是很高吗?采样的问题也可以在次级处理吧!我正在考虑能不能用闭环来做这个系统,而采样也直接从次级采,不知道会遇到什么问题
采用哪种控制方式,关键是看你对输出的要求.
其实,6200V,不算很高的电压,完全可以从次级采样.我做的300KV的X光电源采样也是从输出直接用电阻分压得到,然后经过一个高输入阻抗运放的电压跟随器,再和基准电压进行误差放大通过光耦反馈回初级控制线路.
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2003-07-10 09:19
@southwolf
TO雪兄在线吗可否讨论一下我之前做的一个闭环系统,调不好只有采用开环调QQ76638559
我以前有个6位的QQ,因为很久不用,被作废了.
如果可行,我们以后可以尝试组建一个基于MSN的网络可视电话系统.
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southwolf
LV.3
14
2003-07-10 09:26
@乞力马扎罗的雪
我以前有个6位的QQ,因为很久不用,被作废了.如果可行,我们以后可以尝试组建一个基于MSN的网络可视电话系统.
TO 雪兄
.SCH 可以贴上来吗?不好意思, MSN不会用
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southwolf
LV.3
15
2003-07-10 09:56
@乞力马扎罗的雪
我以前有个6位的QQ,因为很久不用,被作废了.如果可行,我们以后可以尝试组建一个基于MSN的网络可视电话系统.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1057802158.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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2003-07-10 10:50
@southwolf
图[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1057802158.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
建议.
从电路中给的参数看,MOS管的耐压应该为300+(100/2580)X 6200=540V,考虑漏感的存在,电压会更高.但我想你采用的是900V的MOS管,所以不应该是过压造成的.
而空载时,初级峰值电流达到20A就明显有问题了.我估计是由于变压器的分布电容造成的.所以,一方面,要从变压器的制作工艺上来改进,如增加次级的绕组层数,增加层间的厚度等.另一方面,在变压器的初级串联一个限流电感,如下图.图中元件的参数不一定合适.
至于输出电压控制,如果精度要求高的话,必须从输出采样.如果精度要求不高,可以从辅助绕组取样.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1057805430.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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southwolf
LV.3
17
2003-07-10 11:18
@乞力马扎罗的雪
建议.从电路中给的参数看,MOS管的耐压应该为300+(100/2580)X6200=540V,考虑漏感的存在,电压会更高.但我想你采用的是900V的MOS管,所以不应该是过压造成的.而空载时,初级峰值电流达到20A就明显有问题了.我估计是由于变压器的分布电容造成的.所以,一方面,要从变压器的制作工艺上来改进,如增加次级的绕组层数,增加层间的厚度等.另一方面,在变压器的初级串联一个限流电感,如下图.图中元件的参数不一定合适.至于输出电压控制,如果精度要求高的话,必须从输出采样.如果精度要求不高,可以从辅助绕组取样.[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1057805430.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
TO 雪兄
变压器采用的是电视机的UYF9.8磁芯 高压部分分槽绕制.
问题:1、如何绕制才能减小分布电容?
      2、在变压器的初级串联一个限流电感 对VDS的耐压是否有影响?
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2003-07-10 11:38
@southwolf
TO雪兄变压器采用的是电视机的UYF9.8磁芯高压部分分槽绕制.问题:1、如何绕制才能减小分布电容?      2、在变压器的初级串联一个限流电感对VDS的耐压是否有影响?
建议
分布电容是永远存在的,只能减小,无法消除.分槽绕制已经是个改进了.其他的方法也未必更好.
在初级串联电感对VDS的耐压有影响,但只要RCD箝位电路设计的合理,不会带来太大的影响.但会对整机效率有影响.如果你希望有较高的效率,可能用双管反激方式比较好,不用RCD吸收电路了.
还有,此电路为电流断续模式比较好.
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southwolf
LV.3
19
2003-08-14 16:51
@乞力马扎罗的雪
建议分布电容是永远存在的,只能减小,无法消除.分槽绕制已经是个改进了.其他的方法也未必更好.在初级串联电感对VDS的耐压有影响,但只要RCD箝位电路设计的合理,不会带来太大的影响.但会对整机效率有影响.如果你希望有较高的效率,可能用双管反激方式比较好,不用RCD吸收电路了.还有,此电路为电流断续模式比较好.
雪兄
雪兄 真的好惨 用UYF9.8的磁芯和3843调了很长时间没搞定 220VAC输入上来就烧 ETD44配怎样的骨架 怎么绕才会分布电容和漏感会最小
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sami
LV.6
20
2003-08-14 17:30
感觉上原理不难
实际上做起来肯定这样那样的问题很多了,也麻烦老兄做好了多写一些心得给我们,谢谢!
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southwolf
LV.3
21
2003-08-14 17:32
@sami
感觉上原理不难实际上做起来肯定这样那样的问题很多了,也麻烦老兄做好了多写一些心得给我们,谢谢!
关键大家要帮我一起做出来啊
关键大家要帮我一起做出来啊
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sami
LV.6
22
2003-08-14 17:39
@southwolf
关键大家要帮我一起做出来啊关键大家要帮我一起做出来啊
好的啊,如果我能帮忙肯定不会怠慢
我也做过几年的开关电源开发,但我做的都是降压式的而且功率比较小,没有老兄您这样的难度,对升压的真的很想了解.
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shuyun
LV.6
23
2003-08-14 20:36
@southwolf
雪兄雪兄真的好惨用UYF9.8的磁芯和3843调了很长时间没搞定220VAC输入上来就烧ETD44配怎样的骨架怎么绕才会分布电容和漏感会最小
建议:
你所说的这种电源我曾做过实验!效果不错!
你可按以下的方法试试:
1.各绕组按乞兄所说的方法均匀的平铺!
2.主电路采用反激式变换器,变压器的磁芯不变!
3.MOS管烧毁应该是变压器的漏感所致!可在其D-S极接一个LCD无源箝位吸收回路(其振荡频率应远高于开关频率)
4.在MOSFET的D极串一个10UH左右的饱和电感以抑制其尖峰
电流!(在高压电源中这个方法很有效, 但须给其加一续流回
路,如饱和电感的温升不高可不加)
5.几千伏的输出电压,再者功率很小,做成一级是可行的;反馈取样可放在副边,可按乞兄所说的在其反馈回路中串一射极跟随器,效果显著!
6.你这台设备输出的是脉冲高压还是直流高压?
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shuyun
LV.6
24
2003-08-14 20:53
@shuyun
建议:你所说的这种电源我曾做过实验!效果不错!你可按以下的方法试试:1.各绕组按乞兄所说的方法均匀的平铺!2.主电路采用反激式变换器,变压器的磁芯不变!3.MOS管烧毁应该是变压器的漏感所致!可在其D-S极接一个LCD无源箝位吸收回路(其振荡频率应远高于开关频率)4.在MOSFET的D极串一个10UH左右的饱和电感以抑制其尖峰电流!(在高压电源中这个方法很有效,但须给其加一续流回路,如饱和电感的温升不高可不加)5.几千伏的输出电压,再者功率很小,做成一级是可行的;反馈取样可放在副边,可按乞兄所说的在其反馈回路中串一射极跟随器,效果显著!6.你这台设备输出的是脉冲高压还是直流高压?
补充:
不好意思,我问了一个多余的问题!
你这台设备输出是直流高压,我觉得做成CCM模式比较好!
如原边的过流保护正常, MOSFET应该不会损坏! 所以你应该先调好保护电路,使其正常工作,再通过测量其电流取样点的波形加以判断! 这样一来就可以分析其故障的原因(注:保护电路在高压电源中尤其重要)
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myandr
LV.1
25
2003-08-15 08:29
@southwolf
图[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1057802158.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
建议
驱动处的稳压管是不是要放在MOS的GS端(或G与GND),而不是驱动电阻前,这样不能起到当有Crss电流时稳压嵌位的作用.还有你的线路好像没有软启动线路和补偿(图纸看不清楚).
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cmg
LV.9
26
2003-08-15 09:04
我提一个方案,各位看一下.
其实这个电源完全可以采用一些新的技术,使其变的容易做.首先用反激是没有问题的,但不能工作在连续方式,不管后面怎么整流,都要用电压比较高的整流管,高压管一般速度慢,这样很容易在MOS开通时造成开通电流尖峰,这种尖峰3842的限流无能为力(RC滤波作用和限流延迟),易烧毁MOS,其次是漏感,次级匝数必定很多,造成较大漏感,MOS关断时漏感尖峰也可能烧毁MOS,加很大吸收效率下降很大.
  其实在反击里面有好几种软开关技术(“专题”里还没写),有一种用在这里很合适,既变频准谐振,电源工作在连续和非连续的临界状态,通过调频来调节输出功率,在MOS的D-S端加一个电容,MOS关断反激能量放完以后,MOS输出电容(主要是人为加的那个电容)和变压器杂散电容的能量使励磁电感和这两个电容谐振,在谐振电压的谷点使MOS重新导通,而MOS关断时,漏感的能量就储存在杂散电容和所加的电容中.反馈用通常的方法,这样做出来的电源是最美的,并且自动具有恒功率输出的功能.
  各位以为如何?
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chenqq2000
LV.5
27
2003-08-15 09:45
@cmg
我提一个方案,各位看一下.其实这个电源完全可以采用一些新的技术,使其变的容易做.首先用反激是没有问题的,但不能工作在连续方式,不管后面怎么整流,都要用电压比较高的整流管,高压管一般速度慢,这样很容易在MOS开通时造成开通电流尖峰,这种尖峰3842的限流无能为力(RC滤波作用和限流延迟),易烧毁MOS,其次是漏感,次级匝数必定很多,造成较大漏感,MOS关断时漏感尖峰也可能烧毁MOS,加很大吸收效率下降很大.  其实在反击里面有好几种软开关技术(“专题”里还没写),有一种用在这里很合适,既变频准谐振,电源工作在连续和非连续的临界状态,通过调频来调节输出功率,在MOS的D-S端加一个电容,MOS关断反激能量放完以后,MOS输出电容(主要是人为加的那个电容)和变压器杂散电容的能量使励磁电感和这两个电容谐振,在谐振电压的谷点使MOS重新导通,而MOS关断时,漏感的能量就储存在杂散电容和所加的电容中.反馈用通常的方法,这样做出来的电源是最美的,并且自动具有恒功率输出的功能.  各位以为如何?
re:ccm
我也尝试过这种技术,但总是不得要领,做工程也不允许用过多的时间,所以结果是失败罗,好技术真的也要好手来摆弄,电源工程师的成长过程是一个痛苦的过程!
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ridgewang
LV.8
28
2003-08-15 09:58
@cmg
我提一个方案,各位看一下.其实这个电源完全可以采用一些新的技术,使其变的容易做.首先用反激是没有问题的,但不能工作在连续方式,不管后面怎么整流,都要用电压比较高的整流管,高压管一般速度慢,这样很容易在MOS开通时造成开通电流尖峰,这种尖峰3842的限流无能为力(RC滤波作用和限流延迟),易烧毁MOS,其次是漏感,次级匝数必定很多,造成较大漏感,MOS关断时漏感尖峰也可能烧毁MOS,加很大吸收效率下降很大.  其实在反击里面有好几种软开关技术(“专题”里还没写),有一种用在这里很合适,既变频准谐振,电源工作在连续和非连续的临界状态,通过调频来调节输出功率,在MOS的D-S端加一个电容,MOS关断反激能量放完以后,MOS输出电容(主要是人为加的那个电容)和变压器杂散电容的能量使励磁电感和这两个电容谐振,在谐振电压的谷点使MOS重新导通,而MOS关断时,漏感的能量就储存在杂散电容和所加的电容中.反馈用通常的方法,这样做出来的电源是最美的,并且自动具有恒功率输出的功能.  各位以为如何?
理解是很好理解,但怎么实现“谐振电压的谷点使MOS重新导通”?
怎么同步?是不是加个检测电路,以该谐振点为准同步控制PWM工作?这样PWM就工作在变频状态,是不是需要采用专门的PWM控制芯片,老兄如知道请推荐几款.
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2003-08-15 10:01
@southwolf
雪兄雪兄真的好惨用UYF9.8的磁芯和3843调了很长时间没搞定220VAC输入上来就烧ETD44配怎样的骨架怎么绕才会分布电容和漏感会最小
你的电源烧坏的是哪个器件.
如果是MOS,说明漏感能量没有吸收完,MOS是因为过压损坏.需要修改吸收电路.
分布电容和漏感是一对矛盾的参数.我做过多次尝试,发现分槽绕可以得到较小的分布电容.但分槽绕需要有分槽的骨架,同时需要注意绝缘问题.
如果你选择常规的一层一层的绕法,在保证绝缘的前提下,层数越多,分布电容越小,但漏感就越大.
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cmg
LV.9
30
2003-08-15 11:06
@ridgewang
理解是很好理解,但怎么实现“谐振电压的谷点使MOS重新导通”?怎么同步?是不是加个检测电路,以该谐振点为准同步控制PWM工作?这样PWM就工作在变频状态,是不是需要采用专门的PWM控制芯片,老兄如知道请推荐几款.
这样的IC很多.
随不说多如牛毛,但也不少,自己去各大公司网站看一下,Infineon, Fairchild,ST,ON豆油.
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shuyun
LV.6
31
2003-08-15 12:48
@cmg
我提一个方案,各位看一下.其实这个电源完全可以采用一些新的技术,使其变的容易做.首先用反激是没有问题的,但不能工作在连续方式,不管后面怎么整流,都要用电压比较高的整流管,高压管一般速度慢,这样很容易在MOS开通时造成开通电流尖峰,这种尖峰3842的限流无能为力(RC滤波作用和限流延迟),易烧毁MOS,其次是漏感,次级匝数必定很多,造成较大漏感,MOS关断时漏感尖峰也可能烧毁MOS,加很大吸收效率下降很大.  其实在反击里面有好几种软开关技术(“专题”里还没写),有一种用在这里很合适,既变频准谐振,电源工作在连续和非连续的临界状态,通过调频来调节输出功率,在MOS的D-S端加一个电容,MOS关断反激能量放完以后,MOS输出电容(主要是人为加的那个电容)和变压器杂散电容的能量使励磁电感和这两个电容谐振,在谐振电压的谷点使MOS重新导通,而MOS关断时,漏感的能量就储存在杂散电容和所加的电容中.反馈用通常的方法,这样做出来的电源是最美的,并且自动具有恒功率输出的功能.  各位以为如何?
你好!
你所说的这种跨模式工作方式,我也做过相关的实验,感觉在高压电路中不太容易实现! 且在MOSFET管的D-S极加电容会使电路寄生振荡,其振荡的频率是不确定的!!(就这一点我调了整整一个月)
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