新手做UC3842/200W反激电源求高手们指正（已完工+图+波形）

各位大侠们好；

没做过开关电源哈，一LED灯厂老板要做12V/15A开关电源，成本当然是最主要的。开工前对啥是正激、反激基本不了解。好在有点电子的基本功底，选方案时开始临时抱佛脚，才知道一些基本理论，低成本就只能选反激了。但反激做200W的不是很多，买了个听说是名牌（JS说的）100W电源来解剖，又在

本论坛找到近似功率的文章数据做参考用E135\40绕变压器数个，在我理解开关电源功率大小就是开关管、变压器大小不同而已，直接替换下“名牌100W”变压器试，结果当然是一塌糊涂，因当时还不知道要留气隙。没办法，只好一个个原件地去了解，在本论坛找答案，通过多次参数、数据调试。基本完工。需然完工了，但我对自己做出的东西是否正确还是不清楚的。所以发帖求正，同时感谢本论坛几位高手“心中有冰”“世界真奇妙”等大侠的文章。

原理图；

工作条件、参数；

输出； 1);+12V/15A, 满负载压降0.3V

2)+24V/1.5A

输入；AV 90-230V

散热条件；140 X 140 X 2 mm铝片做成U型+风冷。

PCB图，

空载MOSFET D上波形.JPG -10倍探头

12V 8.5A时MOSFET D上波形.JPG，-10倍探头。此时温度（24小时煲机）应在70度左右，无风冷。

12V 16A时MOSFET D上波形.JPG，-10倍探头，应在85度以上，40X40 12V 风冷。

12V 16A时MOSFET D上波形头展开图.JPG -10倍探头

12V 16A时MOSFET D上波形尾部展开图.JPG，-10倍探头，8.5A时有个缺口，16A时没啦。

同上面介绍的一样，我不知啥叫正常，还有很多波形图上不了。

效率测试；用IT8512输出是86%（15A时）用电流表监测输入电流电压侧是93%（应是功率因数未补偿吧）。

温度不用说啦，不要风冷肯定是不行的了，140 X 140 X 2 mm的散热远远不够。

MOSFET管发热不大，13N60,18N60,20N60我都试过，满功率长期工作均无问题。主要温度在整流管，我目前用的是MBR3010 整流半桥并联，不知合理否。

以上求大家评论。再次谢谢大家了。

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asouth

LV.8

2012-03-02 16:23

厉害！看不到图啊！

heyong163b

LV.5

2012-03-02 16:27

@asouth

厉害！看不到图啊！

没发过图片，我是先弄到我的相册里在COPY过来的，咋看不见呢？？？？

asouth

LV.8

2012-03-02 16:29

@heyong163b

没发过图片，我是先弄到我的相册里在COPY过来的，咋看不见呢？？？？[图片]

上传图片或附件；上传完毕，需点击“插入编辑器”。

heyong163b

LV.5

2012-03-02 16:38

@asouth

上传图片或附件；上传完毕，需点击“插入编辑器”。

我用复制沾贴，我看到图片了，你们能看到吗？请多提意见。

ymyangyong

2012-03-02 21:18

@heyong163b

我用复制沾贴，我看到图片了，你们能看到吗？请多提意见。

看到图片了，mbr30100有什么问题呢？用同步整流的话效率会高一点。

heyong163b

LV.5

2012-03-03 15:07

别冷场了，请大侠们跟进，根据你们所掌握的正确电路、波形多提意见！！

qinzutaim

2012-03-03 17:09

@heyong163b

别冷场了，请大侠们跟进，根据你们所掌握的正确电路、波形多提意见！！

波形正确，第一次能搞这么好很不错的

小凡凡

LV.7

2012-03-03 19:22

@qinzutaim

波形正确，第一次能搞这么好很不错的[图片]

私下说句，赚的钱老板拿了，但风险要自己去承担。

可以频繁送样，但最好先不要急着量产，多花点时间去认真测试、优化，为今后设计的大功率反激产品打下坚实基础。

另外，市场上200W的LED电源产品，几乎都是LLC。

heyong163b

LV.5

2012-03-03 21:10

@qinzutaim

波形正确，第一次能搞这么好很不错的[图片]

回复8帖 qinzutaim

谢谢你的“肯定”，我有点自信心了。

zq2007

LV.11

2012-03-03 21:27

@heyong163b

回复8帖 qinzutaim 谢谢你的“肯定”，我有点自信心了。

3842强悍啦。

heyong163b

LV.5

2012-03-03 21:39

@小凡凡

私下说句，赚的钱老板拿了，但风险要自己去承担。可以频繁送样，但最好先不要急着量产，多花点时间去认真测试、优化，为今后设计的大功率反激产品打下坚实基础。另外，市场上200W的LED电源产品，几乎都是LLC。

回复9帖；小凡凡

说实在的，我开发过的电子产品我也记不清有多少了，自我感觉对项目也算够严谨的了，但从来没有过象这个“产品”这样不自信过，虽都是电子产品，对原件的性能、特性也算了如指掌，可能是行业不同，特别是成本大于一切的低价位产品市场，所有能力几乎都用到了极限，这在其它常规电子产品中是不可思议的。

LLC，对我来说又是新名词了！开关电源是电能变换主要发展方向，我一定认真学习。谢谢小凡凡的提议，看得出你是一位很有实战经验的老手，你的回复验证了我不自信的关键点，对老板来讲成本大于一切，但对一个成熟的工程师，可靠性才是重要的，对本人、对老板、对用户负责是产品设计工程师的基本职责。谢谢你的提醒。

小凡凡

LV.7

2012-03-04 00:48

@heyong163b

回复8帖 qinzutaim 谢谢你的“肯定”，我有点自信心了。

没有贬低的意思，这个产品用反激设计，特别是无PFC的情况下，存在极大的设计风险...........

最低90VAC输入，200W功率，单个TO-220封装的管子，EI40磁芯，15A输出用一两个小电解电容。从输入到输出的元器件，都明显存在严重的裕量不足，更何况LED电源一般大多都是满负荷运行.........

对于LED电源，很多芯片公司有很多完整的设计方案，可以直接参考，成本算下来也不一定会相差太大。老板实在不同意的话，就用反激设计在窄范围输入，风险也会小很多（国内产品没必要搞低压输入，其实很多公司的LED电源也是这么设计的），或者低压降额使用（低压输入自动限制输出功率），最大程度去规避可能预料到的风险。

heyong163b

LV.5

2012-03-04 02:46

@小凡凡

没有贬低的意思，这个产品用反激设计，特别是无PFC的情况下，存在极大的设计风险...........最低90VAC输入，200W功率，单个TO-220封装的管子，EI40磁芯，15A输出用一两个小电解电容。从输入到输出的元器件，都明显存在严重的裕量不足，更何况LED电源一般大多都是满负荷运行.........对于LED电源，很多芯片公司有很多完整的设计方案，可以直接参考，成本算下来也不一定会相差太大。老板实在不同意的话，就用反激设计在窄范围输入，风险也会小很多（国内产品没必要搞低压输入，其实很多公司的LED电源也是这么设计的），或者低压降额使用（低压输入自动限制输出功率），最大程度去规避可能预料到的风险。

回复13帖；小凡凡

我没有说你贬低啥，估计你没祥看我的回复。

我将电源拿到实物上做过测试的，它是一个舞台幻影编程LED光投射系统，真实电流并不大，但除LED外是最麻烦的大小电机近10个，最大电流不到12A，但对方产品一致性很差，个别真的能上15A，这也是老板的前一个配套电源失败的原因，在此之前我并不知道他还有个失败案例在先，得知后心里就开始敲鼓了，我专门上该舞台灯光厂去了解过。本电源的难点决不是LED，是电机的启动电流，好在均工作于间隙状态，平均电流不到8A（小时均值），发热在实物上应该不是问题，关键是对突发电流的应付能力。后来才知其实在原来的电源稍做改动是可以应用的。就是调整MOSFET S 电阻，原0.22R肯定太大，保护电流不到13A，我改成0.15R真实保护在20A左右，基本可以避免该配套机正常运转时不出现过流保护。

关键词；均流不大、冲击电流大、过流保护，考虑风扇的可靠性又增加了PCT温度保护。就是依据上述的工作条件我心里才有些底，敢放出去批量的。好在已批量过两次了，暂时还没发现问题。最让我不放心的只是我对开关电源毫无经验才有此贴的出现。

小凡凡

LV.7

2012-03-04 12:16

@heyong163b

回复13帖；小凡凡我没有说你贬低啥，估计你没祥看我的回复。我将电源拿到实物上做过测试的，它是一个舞台幻影编程LED光投射系统，真实电流并不大，但除LED外是最麻烦的大小电机近10个，最大电流不到12A，但对方产品一致性很差，个别真的能上15A，这也是老板的前一个配套电源失败的原因，在此之前我并不知道他还有个失败案例在先，得知后心里就开始敲鼓了，我专门上该舞台灯光厂去了解过。本电源的难点决不是LED，是电机的启动电流，好在均工作于间隙状态，平均电流不到8A（小时均值），发热在实物上应该不是问题，关键是对突发电流的应付能力。后来才知其实在原来的电源稍做改动是可以应用的。就是调整MOSFETS电阻，原0.22R肯定太大，保护电流不到13A，我改成0.15R真实保护在20A左右，基本可以避免该配套机正常运转时不出现过流保护。关键词；均流不大、冲击电流大、过流保护，考虑风扇的可靠性又增加了PCT温度保护。就是依据上述的工作条件我心里才有些底，敢放出去批量的。好在已批量过两次了，暂时还没发现问题。最让我不放心的只是我对开关电源毫无经验才有此贴的出现。

此类产品，采用电流模式控制芯片、较细的线径（相对较多的匝数）、较大气隙及最小漏感设计可很大程度提高产品的可靠性。

原理图看的不是很清楚：

1、变压器采用最小漏感设计，尽量控制在2%以下（EI40做到1%以下比较难）；

2、KRP控制在0.40-0.66之间（中心柱气隙0.5～0.8mm，以漏感比值及中心柱气隙来确定LP（KRP），视情况而定。

3、RCD缓冲，D最好采用HER20X，R不要小于3W，C的容量在4.7nF-10nF之间；

4、MOS管的驱动电阻取10～47欧，不要考虑EMI，如果会改版，就再加一个PNP管；

5、VCC采用线性稳压供电，且VCC电容不可低于47uF，耐压不低于50V，最好用100 uF/50V。

采用UC3842，有太多的人吃过此亏；因为VCC重视不够，采用22 uF电解，甚至10 uF……….

6、限流电阻也不能取得过小，否则低压全满载开机容易损坏，最好是手动调整设置，必要时从HVDC拉个电阻下来；

7、PIN3的RC缓冲参数：R、C取值均不可过大，以获取最快保护速度；

heyong163b

LV.5

2012-03-04 13:52

@小凡凡

此类产品，采用电流模式控制芯片、较细的线径（相对较多的匝数）、较大气隙及最小漏感设计可很大程度提高产品的可靠性。原理图看的不是很清楚：1、变压器采用最小漏感设计，尽量控制在2%以下（EI40做到1%以下比较难）；2、KRP控制在0.40-0.66之间（中心柱气隙0.5～0.8mm，以漏感比值及中心柱气隙来确定LP（KRP），视情况而定。3、RCD缓冲，D最好采用HER20X，R不要小于3W，C的容量在4.7nF-10nF之间；4、MOS管的驱动电阻取10～47欧，不要考虑EMI，如果会改版，就再加一个PNP管；5、VCC采用线性稳压供电，且VCC电容不可低于47uF，耐压不低于50V，最好用100uF/50V。采用UC3842，有太多的人吃过此亏；因为VCC重视不够，采用22uF电解，甚至10uF……….6、限流电阻也不能取得过小，否则低压全满载开机容易损坏，最好是手动调整设置，必要时从HVDC拉个电阻下来；7、PIN3的RC缓冲参数：R、C取值均不可过大，以获取最快保护速度；

这才是我真正需要的嘛！谢谢了哈！！

      我目前用的是EER40 PC40，初次级均用0.31按5A/mm平方并绕，自己绕漏感能控制在3%，我抽查了下批量只能控制在5%内就不错了。按初级电感量350uH定的中心柱气隙,具体是多少我倒没测试过。除漏感外基本满足你的经验。
      关于RCD，我目前只用RC，22R 2N2 ，HER20*我比较了MBR3010的带流正相压降，所以就选MBR3010了，满功率老化它的温度最高，肯定也是损耗最大的地方，估计也是最有提升潜力的地方。我会抽空再试试。包括同步整流。
      MOS管驱动电阻就是G极电阻吧，22R并4148.你是说再给MOS管加PNP驱动？这我真没想过。一定玩下。
      UC3842 Vcc 与另一组24V、1.5A我在实验时花的功夫最大，上灯光厂看到整个系统后才放心24V这一组，对方在这里有一组15V/3A PWM隔离系统。我就专一搞Vcc，查阅很多网上资料，最后将该组绕在最外层再加一个小电感（原理图中无），并调整到HVDC阻值，首先保证低压起动的同时高压满负荷不超过最高值并留有余量。基本不需线稳压了。
      PIN3上拉我是接在VCC上的，这个不知会不会有问题。原方案PIN3的RC缓冲C取103 配1K并大量炸机，不懂开关电源的我也发现这是个问题，现在用的是221，包括到4PIN的斜率补偿。我是参照“名牌机”改的，会不会小了点。

小凡凡

LV.7

2012-03-04 14:26

@heyong163b

这才是我真正需要的嘛！谢谢了哈！！我目前用的是EER40 PC40，初次级均用0.31按5A/mm平方并绕，自己绕漏感能控制在3%，我抽查了下批量只能控制在5%内就不错了。按初级电感量350uH定的中心柱气隙,具体是多少我倒没测试过。除漏感外基本满足你的经验。关于RCD，我目前只用RC，22R2N2，HER20*我比较了MBR3010的带流正相压降，所以就选MBR3010了，满功率老化它的温度最高，肯定也是损耗最大的地方，估计也是最有提升潜力的地方。我会抽空再试试。包括同步整流。 MOS管驱动电阻就是G极电阻吧，22R并4148.你是说再给MOS管加PNP驱动？这我真没想过。一定玩下。 UC3842Vcc与另一组24V、1.5A我在实验时花的功夫最大，上灯光厂看到整个系统后才放心24V这一组，对方在这里有一组15V/3APWM隔离系统。我就专一搞Vcc，查阅很多网上资料，最后将该组绕在最外层再加一个小电感（原理图中无），并调整到HVDC阻值，首先保证低压起动的同时高压满负荷不超过最高值并留有余量。基本不需线稳压了。 PIN3上拉我是接在VCC上的，这个不知会不会有问题。原方案PIN3的RC缓冲C取103配1K并大量炸机，不懂开关电源的我也发现这是个问题，现在用的是221，包括到4PIN的斜率补偿。我是参照“名牌机”改的，会不会小了点。

"关于RCD，我目前只用RC，22R 2N2 ，HER20*我比较了MBR3010的带流正相压降，所以就选MBR3010了，满功率老化它的温度最高，肯定也是损耗最大的地方，估计也是最有提升潜力的地方。我会抽空再试试。包括同步整流。"

HER20X指的是初级绕组缓冲二极管，不要用HER107、FR107之类的二极管.........

EER40，把漏感比值做到1-1.5%应该比较容易；5%的漏感，意味着全满载工作，漏感中将会存储10W的能量...........

如果是CCM模式设计，尽量不要采用带同步整流设计。

heyong163b

LV.5

2012-03-04 14:40

@小凡凡

"关于RCD，我目前只用RC，22R2N2，HER20*我比较了MBR3010的带流正相压降，所以就选MBR3010了，满功率老化它的温度最高，肯定也是损耗最大的地方，估计也是最有提升潜力的地方。我会抽空再试试。包括同步整流。"HER20X指的是初级绕组缓冲二极管，不要用HER107、FR107之类的二极管.........EER40，把漏感比值做到1-1.5%应该比较容易；5%的漏感，意味着全满载工作，漏感中将会存储10W的能量...........如果是CCM模式设计，尽量不要采用带同步整流设计。

哦，这个呀，我用的是HER208,电容用的103+47K/3w，温度也较高。问一下，如D极上冲波不是很高的话能否降低电容值、加大电阻值降低热量及稍提高效率呢？

变压器在小功率时就有温升（不风冷时），应是漏感造成的，看来工艺必须提高才行。

同步整流只是玩而已，老板哪会同意！

heyong163b

LV.5

2012-03-04 15:00

@小凡凡

关于CCM模式设计，尽量不要采用带同步整流设计。

我还没弄懂各个模式，正在学习中，针对你这句话，我能不能这样理解，反激电源除靠电感储能外必须靠整流二极管、电解组成放电回路，同步整流会破坏或对这一过程不利。那整流二极管准确的说是续流管了。

同理，反激式开关电源整流后的第一个电解电容（CL前）实际并不是单纯的滤波，而是能量变换原件之一。我反复考虑过该问题，如这样的话这个容值就不是越大越好了。它必须根据电压、电流、频率来取最佳值，我在本坛暂时没找到关于这个疑问的解答。

小凡凡

LV.7

2012-03-04 15:17

@heyong163b

哦，这个呀，我用的是HER208,电容用的103+47K/3w，温度也较高。问一下，如D极上冲波不是很高的话能否降低电容值、加大电阻值降低热量及稍提高效率呢？变压器在小功率时就有温升（不风冷时），应是漏感造成的，看来工艺必须提高才行。同步整流只是玩而已，老板哪会同意！

降低RCD缓冲的电容值没有意义，可能使情况更坏，103/1KV够了，在这个地方有些人会使用薄膜电容。电阻值看实际损耗等可以再适当提高，但在RCD上似乎提高不了多少效率！可能的话，可以用一个10-47欧电阻串在103/1KV电容下面。

小凡凡

LV.7

2012-03-04 15:35

@heyong163b

关于CCM模式设计，尽量不要采用带同步整流设计。我还没弄懂各个模式，正在学习中，针对你这句话，我能不能这样理解，反激电源除靠电感储能外必须靠整流二极管、电解组成放电回路，同步整流会破坏或对这一过程不利。那整流二极管准确的说是续流管了。同理，反激式开关电源整流后的第一个电解电容（CL前）实际并不是单纯的滤波，而是能量变换原件之一。我反复考虑过该问题，如这样的话这个容值就不是越大越好了。它必须根据电压、电流、频率来取最佳值，我在本坛暂时没找到关于这个疑问的解答。

关反激的输出级：

输出绕组：原边储能并通过耦合，在次边绕组两端产生交流脉冲；

二极管：就只起到整流作用，将此交流脉冲整流成直流脉动脉冲；

前级电解电容：在次级绕组放电期间，输出绕组（电感）与该电容一起组成LC滤波器，将直流脉动的脉冲串平均成直流成分；

后级LC滤波：进一步滤除开关频率成分，与环路有关系；

按照理论计算，前级的电解电容确实可以用很小容量的电解。但实际情况是，目前的电解电容ESR过高，不能承受过大的纹波电流，长期使用往往会导致电容温升过高，直接爆掉。

CCM尽量不采用同步整流，其最大的问题是变压器（电感）中包含直流成分，同步控制所需的开通、关断信号无法快速、准确检测。目前有些芯片在一些特点条件下可以可靠工作在CCM模式，但需要的是更多的实验测试和厂家的技术支持等。

heyong163b

LV.5

2012-03-04 18:49

@小凡凡

关反激的输出级：输出绕组：原边储能并通过耦合，在次边绕组两端产生交流脉冲；二极管：就只起到整流作用，将此交流脉冲整流成直流脉动脉冲；前级电解电容：在次级绕组放电期间，输出绕组（电感）与该电容一起组成LC滤波器，将直流脉动的脉冲串平均成直流成分；后级LC滤波：进一步滤除开关频率成分，与环路有关系；按照理论计算，前级的电解电容确实可以用很小容量的电解。但实际情况是，目前的电解电容ESR过高，不能承受过大的纹波电流，长期使用往往会导致电容温升过高，直接爆掉。 CCM尽量不采用同步整流，其最大的问题是变压器（电感）中包含直流成分，同步控制所需的开通、关断信号无法快速、准确检测。目前有些芯片在一些特点条件下可以可靠工作在CCM模式，但需要的是更多的实验测试和厂家的技术支持等。

哦，明白了，谢谢！

led公子

LV.9

2012-06-08 10:46

发的什么图片啊, 看都看不了

heyong163b

LV.5

2012-06-08 11:06

@led公子

发的什么图片啊,看都看不了

你电脑有问题。

led公子

LV.9

2012-06-08 17:07

@heyong163b

你电脑有问题。

也许我屏幕太小了吧

看不清楚

能不能把你的详细资料发我信箱呢

谢谢

led公子

LV.9

2012-06-09 10:36

高人啊, 给点资料

waterayay

LV.7

2012-06-09 14:56

rensheng

LV.4

2012-06-09 22:19

不错，学习啦，图纸能清晰些就更好啦。

heyong163b

LV.5

2012-06-11 14:22

@rensheng

不错，学习啦，图纸能清晰些就更好啦。

我找下，重发高清图出来哈。

heyong163b

LV.5

2012-06-11 14:59

@heyong163b

我找下，重发高清图出来哈。

变压器是通过无数次实验得到的最佳数据，但要注意铁心质量，我选了几个变压器厂，都是PC40，但结果赌博一样，质量差的直接炸机，因我老化全是90%功率自然冷。高温磁饱和炸机电路保护是起不了作用的。

UC3842_200w_sch

修改了温控开关位置，原来那个位置如起控是要烧IC的，改后为打嗝保护。还有；如满载200W必须强风冷才行。如引用到24、48V输出效率更高，36V以上可自然冷。

PCB有改，就不发图了。

有问题请随时提出。

hnzfm

LV.2

2012-06-25 15:21

@heyong163b

[图片] 变压器是通过无数次实验得到的最佳数据，但要注意铁心质量，我选了几个变压器厂，都是PC40，但结果赌博一样，质量差的直接炸机，因我老化全是90%功率自然冷。高温磁饱和炸机电路保护是起不了作用的。 [图片]UC3842_200w_sch 修改了温控开关位置，原来那个位置如起控是要烧IC的，改后为打嗝保护。还有；如满载200W必须强风冷才行。如引用到24、48V输出效率更高，36V以上可自然冷。 PCB有改，就不发图了。有问题请随时提出。

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