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业余打造500W半桥试验电源

业余打造500W半桥试验电源

在电源网看了许多有益的文章,只是由于本人并非专业人士,所以并不多产,以致于想分享喜悦而又拿不出手,但电子爱好之心却是有增无减。

我当初就是想制作电动车60V电压等级正弦逆变,而这个试验电源初衷纯粹是为了代替60V串联电瓶做的,不必来回于电动车与工作室之间。结果就越学越多,越做越多,越陷越深。

先看成品图:

 

目前空载测试输出60VDC很稳定,只是变压器不太合理,有点小叫。2小时空载各器件温度没有变化。没有带载,因为没有负载。

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一、电源制作是带着几个问题而设计:

1.拓扑问题,对于500W,比较过全桥与半桥,由于全桥管子多,驱动芯片也多,加上我考虑的是尝试驱动验证,太多驱动芯片不利于验证,最后理所当然选半桥了。

2.控制芯片。参考了前人一些成功的案例,

(1)PWM振荡芯片选3525,芯片PWM双路输出,内置死区,稳压反馈。。。功能已合我意,并且我也用过许多次了;

(2)功率驱动芯片选IR2110S,这个也是老生常谈的芯片了,一个2110S靠自举电路就可以直接驱动上下功率管,给我的明显好处就是使得设计线路简洁明了。

3.芯片供电问题,曾经想过有什么自激供电,但思前想后,最终还是回归到利用小反激辅助电源来供电。这样好处是供电功率够,能做多路供电,可为半桥前后隔离提供辅助供电。

前后隔离和稳压问题。这在画图分析时也是考虑比较多的,在下面分解时就会说到了。

二、

(1)主功率图

功率图中规中矩,元件选择根据实际功率选择即可。其中这个初级隔直电容取值我的依据是容抗公式Rc=2*pi*F*C,如果不对请指正。有人说正常的情况下可以不用隔直电容,也有人说最好加上隔直电容,反正先保留意见,各自根据个人的技术高低和控制电路的架设取舍。

(2)控制电路:

控制电路比较有意思,首先我吸收了像老寿啊等各大高手的经验,通过二极管进行电气的单向流动,起到一定的强弱电隔离作用,也就是图上见到的D10,D11,D8三个二极管了。当功率管坏掉的情况下,最多是2110芯片电路部分损坏,而3525芯片电路避免遭殃。减少了元件烧坏的可能。

其次3525稳压的过程,没有严谨的数学构建分析,而是从逻辑控制上掌握。因为稳压通过光耦隔离,反应到VF处时已经是非高电平就是低电平,此时3525若不加反馈补偿,在431稳压情况下很容易想像3525的占空调节可能一下为0,一下最大的不连贯情形。此时我采取的是C20,R34,R31,R33的回路,让误差输出脚9脚反馈通过这串回路,进而调节3525的反相端,最终占空比不会夸张地变化。如此形成有效的调节。这就是为什么要有这个接法的思考。

 

 

(3)次级稳压图:

 

 

辅助电源14V的地和功率地相接,14AV的地和次级地相接。回路走法清晰,符合电路原理。相互隔离。

 

(4)过流保护图:

 

 

 

 

 

     次级通过817光耦实现初次级的电气隔离,其中稳压靠431和3525的1脚配合,过流靠

限流电阻取样,通过比较器LM393拉通光耦,间接调节3525占空比。

(5)反激辅助电源:

  

         

辅助电源的芯片有许多,我只是以我现买有的VIPER22A作为应用。变压器是EE19。

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ymyangyong
LV.12
2
2014-03-31 09:53

期待精彩继续!

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2014-03-31 10:40
不得不说楼主的技术有点小成,但是电源这东西的特殊性还是有注意的,高压和低压之间一定要留有足够的距离,要不然容易出事故(小命要紧啊)
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2014-03-31 10:41
学习的
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2014-03-31 10:45
哪位大神帮忙分析下这个板子的走线呗,我在学习这个开关电源的走线
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ymyangyong
LV.12
6
2014-03-31 10:57
@qinzutaim
不得不说楼主的技术有点小成,但是电源这东西的特殊性还是有注意的,高压和低压之间一定要留有足够的距离,要不然容易出事故(小命要紧啊)[图片]

注意红线附近留3-4mm的安全距离。 

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pppyyy02
LV.4
7
2014-03-31 12:34
@ymyangyong
注意红线附近留3-4mm的安全距离。 [图片]
多谢指点,确实是要注意的,只是板空间有限,部分线走得过密
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**此帖已被管理员删除**
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2014-04-01 19:51
@泉芯电子技术深圳有限公司
**此帖已被管理员删除**
佩服佩服,高手!
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2014-04-01 23:42
@ymyangyong
注意红线附近留3-4mm的安全距离。 [图片]
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阿sheng
LV.4
11
2014-04-02 08:03
@chenyankun
佩服佩服,高手![图片]
好贴。我也想做一个48v的,只是没空出时间来。
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2014-04-02 14:14
楼主设计思路明确,原理分析很透彻,虽然功能不复杂,但是贵在麻雀虽小,五脏俱全!在此提点“过分”的要求,楼主3525用了补偿回路,这是现在很多新的工程师电路计算软肋(没记错的话之前专门有人问这个问题),如果哪位大侠有空,还是可以讲讲怎么计算的;还有就是如军长同志所说,PCB布线也是很关键的,如功率回路布局,驱动回路干扰,原次边安全间距等等,将本帖打造成又一“传世名帖”!
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阿sheng
LV.4
13
2014-04-02 21:07
@zhang_min9861
楼主设计思路明确,原理分析很透彻,虽然功能不复杂,但是贵在麻雀虽小,五脏俱全!在此提点“过分”的要求,楼主3525用了补偿回路,这是现在很多新的工程师电路计算软肋(没记错的话之前专门有人问这个问题),如果哪位大侠有空,还是可以讲讲怎么计算的;还有就是如军长同志所说,PCB布线也是很关键的,如功率回路布局,驱动回路干扰,原次边安全间距等等,将本帖打造成又一“传世名帖”!
楼主能给个元整的原理图吗?
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pppyyy02
LV.4
14
2014-04-03 13:15
@阿sheng
楼主能给个元整的原理图吗?
基本就是完整的图。
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ta7698
LV.9
15
2014-04-03 20:51
很漂亮的板子工艺!比专业还专业!但也要注意安全的事情,正如楼上所说。
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尤小翠
LV.7
16
2014-04-05 13:01
变压器叫一般是反馈环路的问题 之前窝做12V100A用的3525 环路始终没调满意 80A负载+的时候还是可以听见声音
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2014-04-11 21:37
@ymyangyong
注意红线附近留3-4mm的安全距离。 [图片]
不错啊楼主学习了,我想问下如果做48V的该咋改变呢。
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2014-04-22 20:44
@尤小翠
变压器叫一般是反馈环路的问题之前窝做12V100A用的3525环路始终没调满意80A负载+的时候还是可以听见声音
3525驱动半桥安全距离问题,我的做法是开槽处理。

 

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支持你
LV.6
19
2014-04-25 09:13
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yueyunno1
LV.9
20
2014-04-26 22:09
@支持你
[图片]
做的不错!
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pppyyy02
LV.4
21
2014-04-27 13:49
@尤小翠
变压器叫一般是反馈环路的问题之前窝做12V100A用的3525环路始终没调满意80A负载+的时候还是可以听见声音
我的空载匝数多,间歇了,加上没浸漆所以响。但试了加大占空不响了。
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