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400W-LLC FSFR2100电源模块调试问题请教,有图有波

各位大虾好,近来搞个FSFR2100,调试时发现一些问题,之前没整过LLC,电路是挺简单的,但参数难调,大家帮忙看看是哪里问题。

400W-24V/16A, 输入是PFC390V,原理图如下,变压器用ER4045,AE:120平方毫米,初级:33T,次级:4+4T,LP:560UH,LR:102UH .

问题一:带载10A时启不动,我尝试了外接18V供电,也不行,应该是IC保护了,10A以下可以,当然随着变压器变比的改变,谐振电容的改变也会出现2A都启动不了。

问题2:效率太低,我的PFC单独测效率近97%,接上2100后,在半载24V/8A时效率仅87%,工作半小时后变压器温度高达90多度,散热器也很烫,我试着调整谐振电容容量,工作频率在75-120K之间都试过,效率没什么改变。

原理图: 

空载电流波: 


半载电流波 


整流管电压(空载) 


整流管电压(半载) 

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xjxyes
LV.4
2
2013-10-15 18:47
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老梁头
LV.10
3
2013-10-15 19:44
@xjxyes

10A不启动应该是CS端保护了,可以把检流电阻减小试试

效率可以试着把LP感量往上调下···

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xjxyes
LV.4
4
2013-10-15 20:34
@老梁头
10A不启动应该是CS端保护了,可以把检流电阻减小试试效率可以试着把LP感量往上调下···
但启动后带15A都行,应该不是检流电阻的问题,会不会是干扰引起。我还是改改先试下
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xjxyes
LV.4
5
2013-10-15 20:52
@xjxyes
但启动后带15A都行,应该不是检流电阻的问题,会不会是干扰引起。我还是改改先试下

刚试了下,减小检流电阻对加强带载启动无效,加大LP到650UH,效率上升了0.2个点,但带8A都启不动了,空载启动后带15A都行,郁闷中


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xjxyes
LV.4
6
2013-10-16 09:05
@xjxyes
刚试了下,减小检流电阻对加强带载启动无效,加大LP到650UH,效率上升了0.2个点,但带8A都启不动了,空载启动后带15A都行,郁闷中

只有自己再顶下了


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2013-10-16 10:02
@xjxyes
只有自己再顶下了
没玩过这个IC,帮忙顶一个
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xjxyes
LV.4
8
2013-10-16 10:17
@qinzutaim
没玩过这个IC,帮忙顶一个[图片]
也没什么特别吧,只是把驱动和MOS集成在一起了,外围特简单
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老梁头
LV.10
9
2013-10-16 18:43
@xjxyes
也没什么特别吧,只是把驱动和MOS集成在一起了,外围特简单
再调整下软起的参数试试···
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xudehao01
LV.1
10
2013-10-16 21:41
@老梁头
再调整下软起的参数试试···
我觉得你这个应该是变压器磁饱了,推荐你看下沙占友写的那本书,你这个波形和他讲的非常相似。
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xudehao01
LV.1
11
2013-10-16 21:47
@xudehao01
我觉得你这个应该是变压器磁饱了,推荐你看下沙占友写的那本书,你这个波形和他讲的非常相似。

我再次查找资料,我师傅也说你的这个问题应该就是磁饱和了,电流波形有突出尖峰。同时电流过大,变压器发热严重。变压器变压不稳定,引起整流电压震荡。

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heyong163b
LV.5
12
2013-10-16 21:50
@xjxyes
刚试了下,减小检流电阻对加强带载启动无效,加大LP到650UH,效率上升了0.2个点,但带8A都启不动了,空载启动后带15A都行,郁闷中
不用同步整流400W输出是不是过了,没看到PFC部分电路,同样也有个检流电阻,应该在0.1-0.08R之间,你这个应该是冲击电流造成的开机保护,你用的是灯泡做负载吧,应该改电子或电阻负载,如任然不行试下把C23调大些或在检流电阻上并个105贴片延长点时间常数应该就可以了。但不能太大。
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dianhui
LV.4
13
2013-10-16 21:51
@老梁头
再调整下软起的参数试试···

FSFR2100目前是谐振电路500W以内的最好用的IC了,没有比他还简单的了。

拓扑原理搞清楚了,任何一个IC对于你来讲都是实现你的拓扑功能的一个工具而已。

因此你还是把DATASHEET了解清楚,把拓扑原理弄清楚,计算好了再动手为好。

1、根据你的参数,计算一下你的IC最小限制频率为5.2/7.5*100=69K,可是你在半载时的频率已达到75K了,这样在满载将被限制频率了.

2、变压器你计算了吗?感觉你这就是随便搞搞就弄上去通电了。匝比、圈数等太随意了,400W的电源Ae居然才120,而且33Ts,最好再仔细计算计算;

3、电感量对效率和动态平衡关系还有增益等都需要考虑的

 

 

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xjxyes
LV.4
14
2013-10-17 10:06
@dianhui
FSFR2100目前是谐振电路500W以内的最好用的IC了,没有比他还简单的了。拓扑原理搞清楚了,任何一个IC对于你来讲都是实现你的拓扑功能的一个工具而已。因此你还是把DATASHEET了解清楚,把拓扑原理弄清楚,计算好了再动手为好。1、根据你的参数,计算一下你的IC最小限制频率为5.2/7.5*100=69K,可是你在半载时的频率已达到75K了,这样在满载将被限制频率了.2、变压器你计算了吗?感觉你这就是随便搞搞就弄上去通电了。匝比、圈数等太随意了,400W的电源Ae居然才120,而且33Ts,最好再仔细计算计算;3、电感量对效率和动态平衡关系还有增益等都需要考虑的  
hui兄你好,感谢你的意见。我也知道是变压器设计的问题,因之前没做过LLC,这次变压器的计算是要据仙童的PDF相关资料计算的,我把计算公式做成了EXCEL表格,用PDF资料上的24V/8A例子来验证过,计算公式应该没错。变压器的AE是有点小偏小,但我用35*41的磁芯(实测AE:97)按PDF资料上的24V/8A例子来做过,250W工作2小时温度才70多度。麻烦兄弟抽空帮我算下变压器参数,按360W计算就够了,不胜感激。
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xjxyes
LV.4
15
2013-10-17 10:39
@heyong163b
不用同步整流400W输出是不是过了,没看到PFC部分电路,同样也有个检流电阻,应该在0.1-0.08R之间,你这个应该是冲击电流造成的开机保护,你用的是灯泡做负载吧,应该改电子或电阻负载,如任然不行试下把C23调大些或在检流电阻上并个105贴片延长点时间常数应该就可以了。但不能太大。
前级有PFC,输出用电子负载和电阻都试过,如把C23调大会不会炸机,这IC有点贵,炸得心疼
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dianhui
LV.4
16
2013-10-17 21:40
@xjxyes
前级有PFC,输出用电子负载和电阻都试过,如把C23调大会不会炸机,这IC有点贵,炸得心疼

不知道在你开机起来后缓慢加载到保护之前看了你的频率没有。因为从你的参数计算来看

你的最低频率设置在69K,谐振频率是73K(设计满载时)。这个时候当你加载时,由于Q值增大,增益变小(这个曲线族每个公司IC的daasheet都有,都可以参考),但为了维持输出电压正常,势必要求频率降低来拉高增益,但是由于你的匝比太小,增益本来就较低,而谐振频率又非常接近频率下限,正常工作应该可以,但是当出现异常时,很容易当机。LLC最大的缺点是响应速度太慢,这电感比和环路需要弄好,你的电感比应该不会影响响应速度的,但不知道环路是否合适。至于效率啥的,等系统正常了,慢慢的搞好嘞,那个涉及的东西比较多了。变压器的计算涉及的原理性的东西太多,不好多说,建议使用Np>36Ts,还是调整下下限频率看看能否正常开机。希望说的能够有用,好运。

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xiaoniuqjj
LV.1
17
2013-10-21 10:15

你这个变压器做150W都够呛,别说400W了,你要做400W,AE至少也得250以上,我们这边已经调了个500W的,也是LLC的,不是你的那个IC,变压器我忘记是多少了,但是肯定比你那个大一倍。

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xiaoniuqjj
LV.1
18
2013-10-21 10:16
你这个电流输出,不用同步整流的话,散热器你要做得很大很大,要不得等着炸机把
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heyong163b
LV.5
19
2013-10-21 15:36
@xjxyes
前级有PFC,输出用电子负载和电阻都试过,如把C23调大会不会炸机,这IC有点贵,炸得心疼

炸机是在有故障或输出短路下才会出现,正常情况下--特别是开机启动一般不会有问题,再说当下主要是找到问题的关键点,改大后如启动没问题就锁定问题点了,至于最终确定电容参数与本调试是两码事。不炸机你咋知道极限在哪呢?有了极限值你才能设置最终参数。


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heyong163b
LV.5
20
2013-10-21 15:40
@xiaoniuqjj
你这个变压器做150W都够呛,别说400W了,你要做400W,AE至少也得250以上,我们这边已经调了个500W的,也是LLC的,不是你的那个IC,变压器我忘记是多少了,但是肯定比你那个大一倍。
你做的是反激电源吧!这个尺寸做500W是小了点,标准应该是半桥350-400之间。
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heyong163b
LV.5
21
2013-10-21 15:41
@xiaoniuqjj
你这个电流输出,不用同步整流的话,散热器你要做得很大很大,要不得等着炸机把
15A电流温度不是一般的高哟!!
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xjxyes
LV.4
22
2013-10-21 19:18
@heyong163b
15A电流温度不是一般的高哟!!

输出电流确是会有较高温升,但高压部分温度不是很高,散热器大点是可以的


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xjxyes
LV.4
23
2013-10-21 19:21
@xiaoniuqjj
你这个变压器做150W都够呛,别说400W了,你要做400W,AE至少也得250以上,我们这边已经调了个500W的,也是LLC的,不是你的那个IC,变压器我忘记是多少了,但是肯定比你那个大一倍。
我用35*41的磁芯(实测AE:97)按PDF资料上的24V/8A例子来做过,功率加到250W工作2小时变压器温度才70多度FSFR2100温度才不到60度。
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gaohq
LV.8
24
2013-10-21 21:01
应该是布线的问题,CS检测那里被功率部分干扰到了,从新LAY板课解决。
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gaohq
LV.8
25
2013-10-21 21:03
@老梁头
再调整下软起的参数试试···
从他的图上看他根本就没有软启动。
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dianhui
LV.4
26
2013-10-21 21:16
@gaohq
应该是布线的问题,CS检测那里被功率部分干扰到了,从新LAY板课解决。
你的空载频率已经到了85K了,半载达到了75K了,你觉得负载还能加到多少?因为你的频率已经限制了你的负载加大(加到3/4载估计就到了69K的下限了),满载还能开起来吗?怎么不理解呢?
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电源888
LV.4
27
2015-01-24 17:24
@dianhui
FSFR2100目前是谐振电路500W以内的最好用的IC了,没有比他还简单的了。拓扑原理搞清楚了,任何一个IC对于你来讲都是实现你的拓扑功能的一个工具而已。因此你还是把DATASHEET了解清楚,把拓扑原理弄清楚,计算好了再动手为好。1、根据你的参数,计算一下你的IC最小限制频率为5.2/7.5*100=69K,可是你在半载时的频率已达到75K了,这样在满载将被限制频率了.2、变压器你计算了吗?感觉你这就是随便搞搞就弄上去通电了。匝比、圈数等太随意了,400W的电源Ae居然才120,而且33Ts,最好再仔细计算计算;3、电感量对效率和动态平衡关系还有增益等都需要考虑的  

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better123
LV.2
28
2015-01-26 12:57
@xjxyes
試試用PowerEsim仿真電路來幫一下你吧
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2015-01-27 19:44
@xiaoniuqjj
你这个变压器做150W都够呛,别说400W了,你要做400W,AE至少也得250以上,我们这边已经调了个500W的,也是LLC的,不是你的那个IC,变压器我忘记是多少了,但是肯定比你那个大一倍。
你做的那个500w怎么样,效率多高
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jia5
LV.5
30
2015-08-29 20:16
@dianhui
你的空载频率已经到了85K了,半载达到了75K了,你觉得负载还能加到多少?因为你的频率已经限制了你的负载加大(加到3/4载估计就到了69K的下限了),满载还能开起来吗?怎么不理解呢?
大家好,高手们请帮小弟看一下这个波刑是那出了问题(波刑1是:VDS 下管和Cr.波刑2是:两个输出整流二极管),谢谢   现在就是效率不行目前:90%  输出12V21A

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rensheng
LV.4
31
2015-09-01 15:18
路过,不懂,但顶一下。
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