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【我是工程师第四季】闲来无事,撸一个12V/1A适配器(已完结)

2017年接近尾声了,马上要迎接2018,年底接近,最近忙的不要不要的,工作上各种报告,计划,写的都词穷了,不知道各位,是不是也忙的不行了哇,年底接近,没做完的项目要抓紧,没完成的业绩也是要抓紧咯,年终奖就靠今年所剩不多的时间咯,希望大家都能赶上最后的末班车,到时年终奖拿到手抽筋,然后可以高高兴兴的回家。

为方便大家阅读,大致整理了部分目录

一、主要参数..................................................................................8

二、电路架构与原理图.....................................................................8

三、常规元件选型............................................................................12

四、变压器设计...............................................................................13

五、芯片规格书...............................................................................14

六、电路原理图...............................................................................15

七、测试部分

1、输入电压范围测试.......................................................................21

2、输入电压频率范围测试................................................................22

3、最大输入电流测试.......................................................................23

4、空载功耗测试.............................................................................24

5、输入启动冲击电流测试................................................................25

6、输出电压范围测试.......................................................................26

7、电压调整率跟负载调整率测试......................................................27

8、纹波与噪声测试..........................................................................28

9、动态负载特性测试.......................................................................29

10、输出电压上升时间测试...............................................................31

11、关机保持时间测试......................................................................32

12、输出短路保护测试......................................................................33

13、输出过压保护测试......................................................................34

14、输出过流保护测试......................................................................35

15、温升测试....................................................................................37

16、关键器件应力测试.......................................................................38

17、EMI测试.....................................................................................45

18、EFT测试.....................................................................................49

19、ESD测试.....................................................................................50

20、RS测试.......................................................................................51

21、SURGE测试.................................................................................52

22、谐波测试.....................................................................................53

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flying123
LV.6
2
2017-12-08 18:44
沙发
0
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2017-12-08 21:35

不忙?想想还可以

年终奖就不去想了,估计没多少...

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2017-12-09 20:08
@qinzutaim
不忙?想想还可以[图片]年终奖就不去想了,估计没多少...
兄弟,完胜于无。
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2017-12-09 23:02
@qinzutaim
不忙?想想还可以[图片]年终奖就不去想了,估计没多少...
忙的有年终奖还好,我只能羡慕嫉妒恨了
0
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2017-12-09 23:02
@zz052025
兄弟,完胜于无。
同意大大的观点
0
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2017-12-09 23:04
本来周五要更新一部分的,结果被被会议拖住了,下周一在更新,不好意思,各位朋友
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2017-12-11 10:36
@XHH9062
本来周五要更新一部分的,结果被被会议拖住了,下周一在更新,不好意思,各位朋友

开始更新咯,咳咳

一.主要参数

1.输入电压范围:90-264V

2.工作频率:50/60赫兹

3.输出电压:正常开关机情况下,电压范围为11.4-12.6V

4.输出电流:1A

5.负载调整率:客户要求为5%

6.效率:80%

7.空载功率损耗:<0.075W

8.电压调整率:5%

9.纹波电流小于120mV

二.电路架构与原理图

整机功率不大,所以采用基本的反激电路基本能满足,具体图纸如下:

图纸还没完善,待完善后一并上传,年底还是有点忙,白天几乎都没有更新的时间,只能靠晚上下班后了

1
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bao1234
LV.1
9
2017-12-12 00:04
@XHH9062
开始更新咯,咳咳一.主要参数1.输入电压范围:90-264V2.工作频率:50/60赫兹3.输出电压:正常开关机情况下,电压范围为11.4-12.6V4.输出电流:1A5.负载调整率:客户要求为5%6.效率:80%7.空载功率损耗:<0.075W8.电压调整率:5%9.纹波电流小于120mV二.电路架构与原理图整机功率不大,所以采用基本的反激电路基本能满足,具体图纸如下:图纸还没完善,待完善后一并上传[图片],年底还是有点忙,白天几乎都没有更新的时间,只能靠晚上下班后了[图片]
hao
0
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2017-12-12 15:13
现在就想着年终奖啊
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2017-12-12 21:18
@lihui710884923
现在就想着年终奖啊

该想的还是要想的,梦想还是要有的,万一实现了呢

0
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2017-12-12 22:36

三.常规元件的选用(此处很多参数设定拜读论坛里某大神的帖子后,所选定的。)

1.输入滤波电容器的选择

为了降低整流滤波的输出纹波,输入滤波电容的容量必须选用合适,由于输入电压的参数为90-264V,输出功率为12W,所以C1我选择取值为10uF。

2.输入整流桥的选择

根据交流输入有效值IRms电流,由于整流桥通过的是窄脉冲电流,因此整流桥的平均整流电流Id>IRms,所以整流桥选用为MB10F(1A/1KV)。

3.输出电容的选择

一般我是根据输出电流来进行选择(1A≈1000uF),这款电源的输出电流为1A,所以我选取电容的容量为1000uF/16V。

4.输出整流二极管的选择

次级整流二极管一般会选用肖特基二极管,此处我选用的参数为5A/100V(后面会有详细的计算)

其他的元件就不要一一进行说明,基本上我们参数是根据实际调试过程中,慢慢确认最终的参数,我也就不再进行说明。

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2017-12-14 10:15
@XHH9062
三.常规元件的选用(此处很多参数设定拜读论坛里某大神的帖子后,所选定的。)1.输入滤波电容器的选择为了降低整流滤波的输出纹波,输入滤波电容的容量必须选用合适,由于输入电压的参数为90-264V,输出功率为12W,所以C1我选择取值为10uF。2.输入整流桥的选择根据交流输入有效值IRms电流,由于整流桥通过的是窄脉冲电流,因此整流桥的平均整流电流Id>IRms,所以整流桥选用为MB10F(1A/1KV)。3.输出电容的选择一般我是根据输出电流来进行选择(1A≈1000uF),这款电源的输出电流为1A,所以我选取电容的容量为1000uF/16V。4.输出整流二极管的选择次级整流二极管一般会选用肖特基二极管,此处我选用的参数为5A/100V(后面会有详细的计算)其他的元件就不要一一进行说明,基本上我们参数是根据实际调试过程中,慢慢确认最终的参数,我也就不再进行说明。

四.变压器的设计

根据经验来,该功率等级,我选用EE16磁芯来制作变压器

1.确定反射电压VR与VD

此款电源的最高输入电压为264V,所以整流后的直流电压为1.414X264=373V,选用的芯片是内置620V的MOS,留取100V的安全裕量,所以VD的值为620V-100V-373V=147V,这里我选用100V的整流管。所以VD=100V

VR一般根据输出的电压进行选择,由于VD为100V,留取30V裕量,VR选择为70V左右。

2.确定匝比(N)

输出二极管的正向压降为0.5V(一般肖特基的正向压降为0.5V左右,快恢复二极管的正向压降为0.7V左右)匝比为VR/VO+0.5=5.6

3.确定原副边的有效负载电流(IR)

IR=IO/N=0.179A

4.占空比的计算(D)

输入功率的计算Pin=Po/效率=15W

平均输入电流的计算Iin=Pin/Vinmin=0.118A

所以可以确定D=Iin/Iin+Ior=0.4

5.原副边侧电流斜坡中心值(IL与ILR)

IL=Io/1-D=1.6667A

ILR=IL/N=0.298A

6.峰值开关电流(Ipk)

Ipk=1.25XILR=0.3725A

7.伏秒数

计算开关管的导通时间Ton=D/f=1.3uS

Et=VinminXTon=165V.uS

8.原边电感量 LP

LP=(I/ILR)X(Et/0.5)=1100uH

9.原边绕组的确定

NP=(1+2/r)X Vinmin X D /2 X Bpk X Ae X f=74匝

10.副边匝数的确定

NS=NP/N=14匝

11.辅助绕组的确定

辅助绕组基本上根据芯片的供电电压来确定,N3=10匝

具体线径大小根据1平方毫米通过6-8A电流来选取,初级选用0.25线径漆包线,单线绕制,次级选用三重绝缘线,线径0.45,单线绕制,辅助绕组选用0.15线径,双线并绕方式绕制,具体绕制方法与脚位后续会上图说明。

1
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2017-12-18 08:16
@XHH9062
三.常规元件的选用(此处很多参数设定拜读论坛里某大神的帖子后,所选定的。)1.输入滤波电容器的选择为了降低整流滤波的输出纹波,输入滤波电容的容量必须选用合适,由于输入电压的参数为90-264V,输出功率为12W,所以C1我选择取值为10uF。2.输入整流桥的选择根据交流输入有效值IRms电流,由于整流桥通过的是窄脉冲电流,因此整流桥的平均整流电流Id>IRms,所以整流桥选用为MB10F(1A/1KV)。3.输出电容的选择一般我是根据输出电流来进行选择(1A≈1000uF),这款电源的输出电流为1A,所以我选取电容的容量为1000uF/16V。4.输出整流二极管的选择次级整流二极管一般会选用肖特基二极管,此处我选用的参数为5A/100V(后面会有详细的计算)其他的元件就不要一一进行说明,基本上我们参数是根据实际调试过程中,慢慢确认最终的参数,我也就不再进行说明。
OB2530Ndatasheet.pdf

五.芯片规格书

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abc痕迹
LV.1
15
2017-12-18 10:47
@XHH9062
四.变压器的设计根据经验来,该功率等级,我选用EE16磁芯来制作变压器1.确定反射电压VR与VD此款电源的最高输入电压为264V,所以整流后的直流电压为1.414X264=373V,选用的芯片是内置620V的MOS,留取100V的安全裕量,所以VD的值为620V-100V-373V=147V,这里我选用100V的整流管。所以VD=100VVR一般根据输出的电压进行选择,由于VD为100V,留取30V裕量,VR选择为70V左右。2.确定匝比(N)输出二极管的正向压降为0.5V(一般肖特基的正向压降为0.5V左右,快恢复二极管的正向压降为0.7V左右)匝比为VR/VO+0.5=5.63.确定原副边的有效负载电流(IR)IR=IO/N=0.179A4.占空比的计算(D)输入功率的计算Pin=Po/效率=15W平均输入电流的计算Iin=Pin/Vinmin=0.118A所以可以确定D=Iin/Iin+Ior=0.45.原副边侧电流斜坡中心值(IL与ILR)IL=Io/1-D=1.6667AILR=IL/N=0.298A6.峰值开关电流(Ipk)Ipk=1.25XILR=0.3725A7.伏秒数计算开关管的导通时间Ton=D/f=1.3uSEt=VinminXTon=165V.uS8.原边电感量LPLP=(I/ILR)X(Et/0.5)=1100uH9.原边绕组的确定NP=(1+2/r)XVinminXD/2XBpkXAeXf=74匝10.副边匝数的确定NS=NP/N=14匝11.辅助绕组的确定辅助绕组基本上根据芯片的供电电压来确定,N3=10匝具体线径大小根据1平方毫米通过6-8A电流来选取,初级选用0.25线径漆包线,单线绕制,次级选用三重绝缘线,线径0.45,单线绕制,辅助绕组选用0.15线径,双线并绕方式绕制,具体绕制方法与脚位后续会上图说明。

你好这是我设计的一个5V6A的反激DCM的电源,做终做出来工作有问题不正常,请问有经验的工程师我的公式计算,是不是哪里有问题。磁芯是PQ2016的,幅宽8mm,IC工作频率固定65KHz,还有我要怎样根据变压器幅宽调整一个比较好的参数。

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2018-01-22 14:44
@XHH9062
OB2530Ndatasheet.pdf五.芯片规格书

好久没来更新了,年底有点忙,所以拖到这个时候,不过还好延期了,不然赶不上末班车了

0
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2018-01-22 16:20
@XHH9062
[图片]好久没来更新了,年底有点忙,所以拖到这个时候,不过还好延期了,不然赶不上末班车了

六、原理图如下:

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alen43001
LV.4
18
2018-01-27 10:35
@XHH9062
六、原理图如下:[图片]
    5V    6A同步整流都不用???
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2018-01-28 19:31
@alen43001
  5V  6A同步整流都不用???
那是另外一个网友用的,我只是用12V/1A
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2018-01-30 10:04

本来要接着更新的,这几天被事情拖住了,接着更新,由于种种原因(公司原因)PCB板图不能上传,还请各位谅解,接下来我会直接上传详细的测试数据,以供大家来指出设计的不当之处。

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2018-01-30 10:47
@XHH9062
本来要接着更新的,这几天被事情拖住了,接着更新,由于种种原因(公司原因)PCB板图不能上传,还请各位谅解,接下来我会直接上传详细的测试数据,以供大家来指出设计的不当之处。

1.输入电压范围测试

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2018-01-30 11:16
@XHH9062
1.输入电压范围测试[图片]

2.输入电压频率范围

测试条件:输入220V/AC 45-65Hz

输出:额定负载

测试设备:电子负载:Chroma63640  功率计:Chroma66202  AC电源:Chroma6530 万用表:安捷伦3441A

测试标准:在规格书要求输入的电压频率范围内应稳定工作,正常开关机,输出电压介于11.4-12.6V之间

测试结果:

输入频率:   45HZ        50HZ      60HZ      65HZ

输出电压: 12.18        12.20     12.23     12.22 

测试标准:11.4-12.6

测试结果:综合测试数据,都在标准内,测试通过。

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2018-01-30 13:25
@XHH9062
2.输入电压频率范围测试条件:输入220V/AC45-65Hz输出:额定负载测试设备:电子负载:Chroma63640 功率计:Chroma66202 AC电源:Chroma6530万用表:安捷伦3441A测试标准:在规格书要求输入的电压频率范围内应稳定工作,正常开关机,输出电压介于11.4-12.6V之间测试结果:输入频率:  45HZ       50HZ     60HZ    65HZ输出电压:12.18       12.20    12.23    12.22 测试标准:11.4-12.6测试结果:综合测试数据,都在标准内,测试通过。

3.最大的输入电流

测试条件:输入110V/AC  60Hz

输出:额定负载

测试设备:电子负载:Chroma63640  功率计:Chroma66202  AC电源:Chroma6530 万用表:安捷伦3441A,示波器

测试标准:在规格书要求低压输入最大电流不能超过规格书所规定的范围内(0.5A)。

测试结果:输入电压100V/60HZ,输入电流0.252A,测试通过。

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2018-01-30 13:32
@XHH9062
3.最大的输入电流测试条件:输入110V/AC 60Hz输出:额定负载测试设备:电子负载:Chroma63640 功率计:Chroma66202 AC电源:Chroma6530万用表:安捷伦3441A,示波器测试标准:在规格书要求低压输入最大电流不能超过规格书所规定的范围内(0.5A)。测试结果:输入电压100V/60HZ,输入电流0.252A,测试通过。[图片]

4.空载功耗

测试条件:输入100V/AC  50Hz  240V/AC  50HZ

输出:空载

测试设备:电子负载:Chroma63640  功率计:Chroma66202  AC电源:Chroma6530 万用表:安捷伦3441A

测试标准:空载功耗<0.07W

测试结果:

输入电压:  100V        240V  

输入功率:  0.04        0.068

输出电压:  12.27       12.22

测试结果表明最终测试数据都在范围内,测试通过。

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2018-01-30 13:38
@XHH9062
4.空载功耗测试条件:输入100V/AC 50Hz 240V/AC 50HZ输出:空载测试设备:电子负载:Chroma63640 功率计:Chroma66202 AC电源:Chroma6530万用表:安捷伦3441A测试标准:空载功耗

5.输入启动冲击电流

测试条件:输入230V/AC  50Hz

输出:额定负载

测试设备:电子负载:Chroma63640  功率计:Chroma66202  AC电源:Chroma6530 万用表:安捷伦3441A,示波器

测试标准:在规格书要求输入启动的冲击电流不能超过规格书所规定的范围内(60A)。

测试结果:输入电压230V/50HZ,输入电流39.8A,测试通过。

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2018-01-30 14:14
@XHH9062
5.输入启动冲击电流测试条件:输入230V/AC 50Hz输出:额定负载测试设备:电子负载:Chroma63640 功率计:Chroma66202 AC电源:Chroma6530万用表:安捷伦3441A,示波器测试标准:在规格书要求输入启动的冲击电流不能超过规格书所规定的范围内(60A)。测试结果:输入电压230V/50HZ,输入电流39.8A,测试通过。[图片]

6.输出电压范围

测试条件:输入90V-264V/AC  50-60Hz

输出:最小负载-额定负载测试设备:电子负载:Chroma63640  功率计:Chroma66202  AC电源:Chroma6530 万用表:安捷伦3441A

测试标准:在规格书要求的输入电压范围内应能稳定工作.正常开关机.输出电压介于11.4 ~12.6V之间。

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2018-01-30 14:56
@XHH9062
6.输出电压范围测试条件:输入90V-264V/AC 50-60Hz输出:最小负载-额定负载测试设备:电子负载:Chroma63640 功率计:Chroma66202 AC电源:Chroma6530万用表:安捷伦3441A测试标准:在规格书要求的输入电压范围内应能稳定工作.正常开关机.输出电压介于11.4~12.6V之间。[图片]

7.电压调整率与负载调整率

测试条件:输入90-264V/AC  50-60Hz

输出:额定负载

测试设备:电子负载:Chroma63640  功率计:Chroma66202  AC电源:Chroma6530 万用表:安捷伦3441A,示波器

测试标准:电压调整率与负载调整率应符合规格书范围内(5%)

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2018-01-30 17:00
@XHH9062
7.电压调整率与负载调整率测试条件:输入90-264V/AC 50-60Hz输出:额定负载测试设备:电子负载:Chroma63640 功率计:Chroma66202 AC电源:Chroma6530万用表:安捷伦3441A,示波器测试标准:电压调整率与负载调整率应符合规格书范围内(5%)[图片]

8.纹波与噪声

测试条件:输入90-264V/AC  50-60Hz

输出:额定负载

测试设备:电子负载:Chroma63640  功率计:Chroma66202  AC电源:Chroma6530 万用表:安捷伦3441A,示波器

测试标准:输出电压介于11.4-12.6V之间,输出纹波杂讯小于110mV.

具体测试波形如下:

输入电压:90V,输出电压:0A

输入电压90V,输出电流1A

输入电压220V,输出电流0A

输入电压220V,输出电流1A

输入电压:264V,输出电流:0A

输入电压264V,输出电流1A

通过测试表明,纹波于噪声都在正常范围内。

0
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2018-01-31 13:55
@XHH9062
8.纹波与噪声测试条件:输入90-264V/AC 50-60Hz输出:额定负载测试设备:电子负载:Chroma63640 功率计:Chroma66202 AC电源:Chroma6530万用表:安捷伦3441A,示波器测试标准:输出电压介于11.4-12.6V之间,输出纹波杂讯小于110mV.[图片]具体测试波形如下:输入电压:90V,输出电压:0A[图片]输入电压90V,输出电流1A[图片]输入电压220V,输出电流0A[图片]输入电压220V,输出电流1A[图片]输入电压:264V,输出电流:0A[图片]输入电压264V,输出电流1A[图片]通过测试表明,纹波于噪声都在正常范围内。

9.动态负载特性

测试条件:

输入90-264V/AC  50-60Hz

输出:额定负载

测试设备:电子负载:Chroma63640  功率计:Chroma66202  AC电源:Chroma6530 万用表:安捷伦3441A,示波器

测试标准:在恢复过程中波形无震荡,输出电压波动少于0.5V

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alen43001
LV.4
30
2018-01-31 13:57
@XHH9062
那是另外一个网友用的,我只是用12V/1A

这个是环球的12 V 1A原理图,内置MOS

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2018-01-31 14:04
@XHH9062
9.动态负载特性测试条件:输入90-264V/AC 50-60Hz输出:额定负载测试设备:电子负载:Chroma63640 功率计:Chroma66202 AC电源:Chroma6530万用表:安捷伦3441A,示波器测试标准:在恢复过程中波形无震荡,输出电压波动少于0.5V[图片][图片][图片]

10.输出电压上升时间

测试条件:

输入90-264V/AC  50-60Hz

输出:额定负载

测试设备:电子负载:Chroma63640  功率计:Chroma66202  AC电源:Chroma6530 万用表:安捷伦3441A,示波器

测试标准:输出电压时间小于60ms

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