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【我是工程师第三季】经典的LLC半桥电源制作(更新Gb文件)

      时间飞逝,不知不觉【我是工程师第三季】又拉开了帷幕,这将又是各位工程师们大显身

手的时候了;当然了,这也将是帷幕的主办方“电源网”最忙的时候了,所以了,在此我们先把

掌声送给支持我们的各位电源网工作人员,您们辛苦了。

     出来工作也快一年(到7月份)了,在公司也没有什么项目做,上班除了学习还是学习,

偶尔帮忙搞搞测试;当然了,像我这种爱动手的人是闲不住的,所以只能自己找事情做了;

由于家里在使用12V的铅酸电池,所以准备做一款充电器。

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    其设计规格如下:

输入:90~264Vac(50~60Hz)

输出:10~14Vdc@20A(恒压&恒流)

目标效率:92%


    初定方案如下:

主功率: 采用UCC28019+L6599+TEA1995+AP4310

辅助电源:采用SD6863+TL431

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    这里要说明一下,为什么把标题定义为“经典的LLC半桥电源制作”,主要是因为采用L6599

作为主控;我也是刚毕业不久的新手,接触LLC也不久,了解的也不是很多;但是,有关LLC

的相关资料,更多的是以L6599(L6598也有)作为讲解,所以称为“经典LLC”;当然了,也

可以用SG3525、TL494来制作LLC,相对复杂了些,要有一定的功底才能搞得定。

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    其实,做这个电源的想法,在年前就有了,就是一直没有对手而已,现在趁着“我是工程师第三季”这

活动,准备制作;当然了,还是那句话“个人认为,要制作一款电源,首先的有个外壳”;这样的话,

才能有个约束,也就是PCB的大小,不然板子的大小不好确定,再一个就是,做好了,再去找外壳,是比

较费劲的。


    在公司找到的一个1U的通信电源外壳,其规格是15cm*12.5cm*4cm;原来该外壳

的电源是225W的功率,这次用来做280W应该也还可以,到时候以实测温升为准。

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 一楼就新修建到这,后续有什么资料,再发表在此;后续楼层再慢慢谈论。


相关技术资料:

L6599.pdf

L6599中文资料.pdf

UCC28019.pdf

AP4310.pdf

SD686X中文资料.pdf

相关设计资料

280W-LLC变压器计算.pdf

280W-L6599计算.pdf

原理图.pdf

280W-PCB.pdf

Top Layer.pdf

Bottom Layer.pdf

工程GB文件:

280W_PCB_Project_GB文件.rar

全部回复(322)
正序查看
倒序查看
2017-03-03 22:21

     第二版的PCB图,这次保留了原档,和PCB板子一一对应。















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2017-03-06 10:21
等更新~~~~
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2017-03-06 22:26
@电源网-璐璐
等更新~~~~
璐璐,这个版区好像不怎么活跃呀
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2017-03-07 11:04
@154600
[图片]璐璐,这个版区好像不怎么活跃呀
身为实习版主,人人有责啊~~~~~
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2017-03-08 22:21


      AC输入部分,采用了两级差模、共模滤波,emi调试的时候会好一点;压敏

电阻、热敏电阻以及放电电阻都加上了,同时放电管也加上了;唯一不足的是,

热敏电阻那没有加继电器,看后续是否加入。

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2017-03-09 21:05
@154600
[图片]   AC输入部分,采用了两级差模、共模滤波,emi调试的时候会好一点;压敏电阻、热敏电阻以及放电电阻都加上了,同时放电管也加上了;唯一不足的是,热敏电阻那没有加继电器,看后续是否加入。

        PFC部分,采用UCC28019为主控CCM模式的PFC;用了两个TO-220封装MOS并联,

于是采用了一级图腾扩流推MOS;大电容采用了180UF/450V,做280W有余了;主电感

准备使用磁环绕制。

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2017-03-10 22:15
@154600
[图片]      PFC部分,采用UCC28019为主控CCM模式的PFC;用了两个TO-220封装MOS并联,于是采用了一级图腾扩流推MOS;大电容采用了180UF/450V,做280W有余了;主电感准备使用磁环绕制。

    辅助电源部分,采用士兰微公司的SD6863,该芯片集成了MOS管,做12W没有问题;两路输出,一路给原边供电,一路给副边供电;原边采用了性线稳压。

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2017-03-12 13:33
@154600
[图片]  辅助电源部分,采用士兰微公司的SD6863,该芯片集成了MOS管,做12W没有问题;两路输出,一路给原边供电,一路给副边供电;原边采用了性线稳压。


     该电路以L6599为主控搭建的LLC半桥电路;L6599使用的是标准的配置电路;次级输出采用了小板直插式的SR电路;等后续调试板子的时候在慢慢聊其工作原理及现象和波形图。



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2017-03-12 13:34
@154600
[图片]   该电路以L6599为主控搭建的LLC半桥电路;L6599使用的是标准的配置电路;次级输出采用了小板直插式的SR电路;等后续调试板子的时候在慢慢聊其工作原理及现象和波形图。


     该电路采用AP4310设计的一个恒压恒流双环反馈;主要利用了AP4310集成基准和两个运放,这样相对TL431和LM358来搭建,电路就有所简化了;其原理就不多说了,就是电压环一个运放,电流环一个运放。


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2017-03-12 13:34
@154600
[图片]   该电路采用AP4310设计的一个恒压恒流双环反馈;主要利用了AP4310集成基准和两个运放,这样相对TL431和LM358来搭建,电路就有所简化了;其原理就不多说了,就是电压环一个运放,电流环一个运放。


      该风扇控制电路比较简单了;采用一个PNP管和一个NTC搭建的一个控制电路;其工作原理是:在TR3受温度影响时,其阻值下降,使Q4的B基电压下降,使Q4开通,这样风扇就开始工作。

      


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贴片机
LV.8
12
2017-03-12 20:00
顶,学习.
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2017-03-13 19:26
@贴片机
顶,学习.[图片]

      PCB在2月中旬就已经画完了第一版(V_2.1_PCB)了;现在才发帖,遗憾的是,源PCB工程已经改动了,所以在这只能贴出当时打样导出来的Geb文件了,有些模糊,将就看看吧;下一版就有高清图了。PCB的大小为12.6*11.8cm,是根据外壳来定的板形;从布局来看,左下角是次级;左上角是辅助电源;上边是EMI;右边是PFC;中间是LLC部分。



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2017-03-13 19:27
@154600
[图片]   PCB在2月中旬就已经画完了第一版(V_2.1_PCB)了;现在才发帖,遗憾的是,源PCB工程已经改动了,所以在这只能贴出当时打样导出来的Geb文件了,有些模糊,将就看看吧;下一版就有高清图了。PCB的大小为12.6*11.8cm,是根据外壳来定的板形;从布局来看,左下角是次级;左上角是辅助电源;上边是EMI;右边是PFC;中间是LLC部分。

这两个图层分别是顶层和顶层丝印;


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2017-03-13 19:28
@154600
[图片]这两个图层分别是顶层和顶层丝印;[图片]

这两个图层分别是低层和低层丝印;


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2017-03-13 19:28
@154600
[图片]这两个图层分别是低层和低层丝印;[图片]

目前看到的这个板子是SR小板,输出同步整流小板;TEA1995为主控,每边3个MOS并联。

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2017-03-13 19:29
@154600
[图片]目前看到的这个板子是SR小板,输出同步整流小板;TEA1995为主控,每边3个MOS并联。

板子大小4*3.4cm;同样采用双面板设计。






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tallmancyh
LV.3
18
2017-03-14 10:22
28019有1A的驱动电流,280W可以不用图腾了吧。
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风丶殇
LV.4
19
2017-03-14 23:43
@154600
[图片]这两个图层分别是低层和低层丝印;[图片]
期待楼主的大作!!!!!
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2017-03-15 18:03
@tallmancyh
28019有1A的驱动电流,280W可以不用图腾了吧。
准备在下一版中,取消该图腾电路。
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2017-03-15 19:13

主功率板;相比上面发的Geb文件看起来要清晰、好看多了;做的板子质量不错,遗憾的是元器件封装外框的线用的太细(0.15mm)了,所以看起来不怎么清晰;下一版准备改为0.2mm的。



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2017-03-15 19:14
@154600
[图片]主功率板;相比上面发的Geb文件看起来要清晰、好看多了;做的板子质量不错,遗憾的是元器件封装外框的线用的太细(0.15mm)了,所以看起来不怎么清晰;下一版准备改为0.2mm的。[图片]

这是正反面的合照。

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2017-03-15 19:14
@154600
[图片]这是正反面的合照。

这是同步整流的小板;遗憾的是小板的封装用的有点大了,还有就是金手指也大了点。

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2017-03-16 21:44
@154600
[图片]这是同步整流的小板;遗憾的是小板的封装用的有点大了,还有就是金手指也大了点。

准备开始焊接板子,新从贴片焊起;需要一边找元器件一边焊接,所以这是一个漫长的过程,是比较需要耐心的。

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2017-03-16 21:47
@154600
[图片]准备开始焊接板子,新从贴片焊起;需要一边找元器件一边焊接,所以这是一个漫长的过程,是比较需要耐心的。

一晚上两个多小时就焊了这么多,眼睛都看花了。

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2017-03-17 23:08
@154600
[图片]一晚上两个多小时就焊了这么多,眼睛都看花了。

   经过又一次的折腾,终于把贴片搞定了;这是在洗了板子后拍的照片,看着干净;接下来就是焊插针了。

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forua
LV.1
27
2017-03-20 16:29
@154600
[图片]  经过又一次的折腾,终于把贴片搞定了;这是在洗了板子后拍的照片,看着干净;接下来就是焊插针了。
好厉害呀!!学习学习
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2017-03-20 22:07
@forua
好厉害呀!!学习学习

      插件(有的采用拆机件)也基本焊接完毕,就差一个变压器了;周末抽空绕一个变压器;想到变压器就是一个头疼的问题,所以决定先计算一遍,再进行绕制,这样心里才有数,免得走弯路。

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2017-03-20 22:10
@154600
[图片]    插件(有的采用拆机件)也基本焊接完毕,就差一个变压器了;周末抽空绕一个变压器;想到变压器就是一个头疼的问题,所以决定先计算一遍,再进行绕制,这样心里才有数,免得走弯路。

   这是同步整流小板;采用TEA1995为主控,低边整流,每边采用3个MOS并联。

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2017-03-20 22:14
@154600
[图片]   该风扇控制电路比较简单了;采用一个PNP管和一个NTC搭建的一个控制电路;其工作原理是:在TR3受温度影响时,其阻值下降,使Q4的B基电压下降,使Q4开通,这样风扇就开始工作。    

漏了同步整流的原理图了,在这里补上;TEA1995每边驱动3个MOS。

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2017-03-20 22:17
@154600
[图片]    插件(有的采用拆机件)也基本焊接完毕,就差一个变压器了;周末抽空绕一个变压器;想到变压器就是一个头疼的问题,所以决定先计算一遍,再进行绕制,这样心里才有数,免得走弯路。

     不同角度来一张,看着还不错,就是不知道能不能开机;开机先不说,开机会不会炸机,这是个问题;决定有空先把PFC和辅助电源调下先,变压器的绕制先放放。

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