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100-240V BUCK-BOOST 500W非隔离升降压PFC

做了一款闪光灯500W电源,输入AC100-240V,输出150-350V可调,用了BUCK-BOOST  PFC电路做,原理图如下:

原理图图片不清清晰,可以下载PDF文档

闪光灯电源.pdf

调试中电路有改动,现在的情况是升压,降压都能工作,但是升压降压切换出现振荡,切换电路本身是一个反馈电路,很难解决,那位有没有更好的方案

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2018-01-25 17:49

PCB图

220V输入 降压工作,输出265V,CH1是R14的驱动输入波形,CH3是电压输出波形

260V输入 降压工作,输出265V,CH1是R14的驱动输入波形,CH3是电压输出波形

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2018-01-25 18:19
@海底科技
PCB图[图片]220V输入降压工作,输出265V,CH1是R14的驱动输入波形,CH3是电压输出波形[图片][图片]260V输入降压工作,输出265V,CH1是R14的驱动输入波形,CH3是电压输出波形[图片][图片]
输入110V 升压工作,输出265V CH1是降压管前驱动波形,CH2是升压管前驱动波形,CH3是输出电压波形

输入183V 升压工作,输出265V CH1是降压管前驱动波形,CH2是升压管前驱动波形,CH3是输出电压波形

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2018-01-25 18:25
@海底科技
输入110V升压工作,输出265VCH1是降压管前驱动波形,CH2是升压管前驱动波形,CH3是输出电压波形[图片]输入183V升压工作,输出265VCH1是降压管前驱动波形,CH2是升压管前驱动波形,CH3是输出电压波形[图片]
降压升压都可以工作了,现在就是要一个切换点,就一个高抵电平就可以让其是升压工作,还是降压工作,先去吃饭,等下说下设计思路,现在遇到的问题,及控制原理
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2018-01-25 22:17
@海底科技
降压升压都可以工作了,现在就是要一个切换点,就一个高抵电平就可以让其是升压工作,还是降压工作,先去吃饭,等下说下设计思路,现在遇到的问题,及控制原理

这就是控制升压降压部分电路

U5A就是输出电压跟设定电压比较,本来的思路是输出电压假设低于设定电压,U5A的1脚就会输出高电压并在小范围内锁定输出,担心输出的并不是小于0.5V或高于4V的电平,再经过U5B去比较输出,小于2.5V输出低电平,高于2.5V输出高电平,输出高电平就可以控制升压电路工作。

如果输出电压大于设定电压,也就是说U5A的2脚电压大于3脚电压,那就会输出低电平,并在小范围内锁定输出,这就让降压电路工作。

U7A就是在刚通电时控制在降压工作,减小输入浪涌电流,工作原理是输出电压与输入电压比较,输出电压低于输入电压的一定值时,1脚就会输出高电压,强制降压电路工作。

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2018-01-25 22:48
@海底科技
[图片]这就是控制升压降压部分电路U5A就是输出电压跟设定电压比较,本来的思路是输出电压假设低于设定电压,U5A的1脚就会输出高电压并在小范围内锁定输出,担心输出的并不是小于0.5V或高于4V的电平,再经过U5B去比较输出,小于2.5V输出低电平,高于2.5V输出高电平,输出高电平就可以控制升压电路工作。如果输出电压大于设定电压,也就是说U5A的2脚电压大于3脚电压,那就会输出低电平,并在小范围内锁定输出,这就让降压电路工作。U7A就是在刚通电时控制在降压工作,减小输入浪涌电流,工作原理是输出电压与输入电压比较,输出电压低于输入电压的一定值时,1脚就会输出高电压,强制降压电路工作。

在调试中把LM393都换成了LM358,

先不调试刚上电时的浪涌问题,把D5去掉了

现在的问题是U5A的输出出现了振荡,形成振荡的原因是输出电压肯定是非常接近设定电压,带振荡的输出直接输入到或门U2,再经过驱动IC就到了降压管的栅极,正好整个电路形成一个正反馈,这个问题现在无法解决,在降压时有输出,但激励源不是PFC控制IC 1654控制的,而是正反馈振荡引起的。在升压时可以正常工作,在降压时手动把U5A的1脚拉低,降压也能正常工作。

现在有了新的思路,就是输入电压跟设定电压比较,来确定升压或降压电路工作,这样取样没有正反馈,就不会出现振荡。

有没有做buck-boost控制的朋友,能分享一下是如何控制的吗?我看过TI的buck-boost的芯片控制原理方框图,是有输入跟输出比较的,找了好多buck-boost的芯片,最高输入电压是80V,我的要求是AC100-260V输入,找不到现成的方案,就自己画了个图,第一次做,希望大家多多关照。

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st.you
LV.9
7
2018-01-26 10:42
@海底科技
在调试中把LM393都换成了LM358,先不调试刚上电时的浪涌问题,把D5去掉了现在的问题是U5A的输出出现了振荡,形成振荡的原因是输出电压肯定是非常接近设定电压,带振荡的输出直接输入到或门U2,再经过驱动IC就到了降压管的栅极,正好整个电路形成一个正反馈,这个问题现在无法解决,在降压时有输出,但激励源不是PFC控制IC1654控制的,而是正反馈振荡引起的。在升压时可以正常工作,在降压时手动把U5A的1脚拉低,降压也能正常工作。现在有了新的思路,就是输入电压跟设定电压比较,来确定升压或降压电路工作,这样取样没有正反馈,就不会出现振荡。有没有做buck-boost控制的朋友,能分享一下是如何控制的吗?我看过TI的buck-boost的芯片控制原理方框图,是有输入跟输出比较的,找了好多buck-boost的芯片,最高输入电压是80V,我的要求是AC100-260V输入,找不到现成的方案,就自己画了个图,第一次做,希望大家多多关照。

效率和PF值要求怎样?需要隔离吗?如果对效率要求不高,且不隔离,不妨试试 做一个输出400V的PFC,然后用BUCK降压到150~350V  ,也就是两级结构  方案不少。

实在要用BUCK-BOOST方式做也不是不行,就是MOS的驱动改成变压器,控制芯片就用常规的3845,也是能实现的。上面说的两种实现方案,都不需要电压切换电路,不会产生振荡问题。

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2018-01-26 13:43
@st.you
效率和PF值要求怎样?需要隔离吗?如果对效率要求不高,且不隔离,不妨试试做一个输出400V的PFC,然后用BUCK降压到150~350V ,也就是两级结构 方案不少。实在要用BUCK-BOOST方式做也不是不行,就是MOS的驱动改成变压器,控制芯片就用常规的3845,也是能实现的。上面说的两种实现方案,都不需要电压切换电路,不会产生振荡问题。

不需要隔离,用两级的话比较占空间,这方法我也有想过,实在不行就这样做了,后面这个方法是指反激吗?功率在500到700W这样,用反激不好做。

我还想了一个方案就是用单管的Buck-boost,但输出电圧极性会反过来而且不共地,这还有mcu要取样该电压的,电压转换很麻烦。最好的方案就是升压降压共用电感的了,就是我做的这种,控制部分我想多动手多尝试是可以解决的。

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st.you
LV.9
9
2018-01-26 16:02
@海底科技
不需要隔离,用两级的话比较占空间,这方法我也有想过,实在不行就这样做了,后面这个方法是指反激吗?功率在500到700W这样,用反激不好做。我还想了一个方案就是用单管的Buck-boost,但输出电圧极性会反过来而且不共地,这还有mcu要取样该电压的,电压转换很麻烦。最好的方案就是升压降压共用电感的了,就是我做的这种,控制部分我想多动手多尝试是可以解决的。

就是你现在的结构,驱动改成变压器.

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2018-01-26 17:18
@st.you
就是你现在的结构,驱动改成变压器.

现在的驱动是没有问题的,改成变压器驱动的话在升压时,降压管不能一直导通,这是一个问题,如果单是改驱动对电路的拓扑并没有发生改变。

或我没有理解你的意思,你可以说说原理吗?

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2018-01-26 17:26
@海底科技
在调试中把LM393都换成了LM358,先不调试刚上电时的浪涌问题,把D5去掉了现在的问题是U5A的输出出现了振荡,形成振荡的原因是输出电压肯定是非常接近设定电压,带振荡的输出直接输入到或门U2,再经过驱动IC就到了降压管的栅极,正好整个电路形成一个正反馈,这个问题现在无法解决,在降压时有输出,但激励源不是PFC控制IC1654控制的,而是正反馈振荡引起的。在升压时可以正常工作,在降压时手动把U5A的1脚拉低,降压也能正常工作。现在有了新的思路,就是输入电压跟设定电压比较,来确定升压或降压电路工作,这样取样没有正反馈,就不会出现振荡。有没有做buck-boost控制的朋友,能分享一下是如何控制的吗?我看过TI的buck-boost的芯片控制原理方框图,是有输入跟输出比较的,找了好多buck-boost的芯片,最高输入电压是80V,我的要求是AC100-260V输入,找不到现成的方案,就自己画了个图,第一次做,希望大家多多关照。

按新的思路,就是输入电压跟设定电压比较,来确定升压或降压电路工作,现在可以自动切换升降压了,就是在切换点有的不稳定,有视频但上传不了。

现在升压时的PF值还可以,因现设转出是265V,所以在降压时PF值不高,再改善一下细节,我想离成功不远了,突然有个想法,要是LLC前加升降压PFC,那LLC就可以宽电压输出了。

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2018-01-27 18:06

今天调试又发现问题,由于输出电压要可调,电压反馈不是直接到FB,而是经过LM358的基准比较放大后再到FB,现在环路不稳定,FB上的电路跳动幅度很大,下是FB的波形,那位大侠有更好的方案吗?求助。

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2018-01-27 18:31
@海底科技
[图片]今天调试又发现问题,由于输出电压要可调,电压反馈不是直接到FB,而是经过LM358的基准比较放大后再到FB,现在环路不稳定,FB上的电路跳动幅度很大,下是FB的波形,那位大侠有更好的方案吗?求助。[图片]求

刚想了个方案,如下图

6脚加2.3V是让芯片工作,而不会进入OVP/UVP,就是控制5脚来调整输出电压。这里要控制恒流输出,要是单控制输出电压就有别的方法了。

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2018-01-27 20:56
@海底科技
刚想了个方案,如下图[图片]6脚加2.3V是让芯片工作,而不会进入OVP/UVP,就是控制5脚来调整输出电压。这里要控制恒流输出,要是单控制输出电压就有别的方法了。
没人回复,只能自己慢慢调,升降压切换那里我加入了多种逻辑控制,性能有所提升,在网上找了很久,都没见别人这样做,有做影室闪光灯的吗,你们的闪光灯升降压是怎样做的?
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2018-01-28 00:06
@海底科技
没人回复,只能自己慢慢调,升降压切换那里我加入了多种逻辑控制,性能有所提升,在网上找了很久,都没见别人这样做,有做影室闪光灯的吗,你们的闪光灯升降压是怎样做的?
共经过几小时的调试,问题已全部解决,有感兴趣请发言,会继续上传,没人感兴趣就不再上传了。
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brsys
LV.7
16
2018-01-28 09:54
@海底科技
共经过几小时的调试,问题已全部解决,有感兴趣请发言,会继续上传,没人感兴趣就不再上传了。

n4

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2018-01-28 10:39
@brsys
n4
输入AC100到240V,输出DC150到350V
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st.you
LV.9
18
2018-01-29 11:20
@海底科技
共经过几小时的调试,问题已全部解决,有感兴趣请发言,会继续上传,没人感兴趣就不再上传了。
你还是做成自动切换BUCK和BOOST的结构吗?
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2018-01-29 18:44
@st.you
你还是做成自动切换BUCK和BOOST的结构吗?
是的已经做好了。
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ruohan
LV.9
20
2018-02-01 08:50
@海底科技
是的已经做好了。

升压的时候你是如何让Q1的驱动一直维持高电压的,,

虽然HG 一直是高的,HO怎么自举产生个直流高压驱动,你那样接还可以吗

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2018-02-01 13:03
@ruohan
升压的时候你是如何让Q1的驱动一直维持高电压的,,虽然HG一直是高的,HO怎么自举产生个直流高压驱动,你那样接还可以吗
我加了组辅助电源,图有改动的
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ruohan
LV.9
22
2018-02-02 10:24
@海底科技
我加了组辅助电源,图有改动的
能给看看你辅助怎么加的吗,
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2018-02-02 12:33
@ruohan
能给看看你辅助怎么加的吗,
就是一组12V不共地的电源,加到驱动IC的6  7脚
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2018-05-12 23:01
@海底科技
就是一组12V不共地的电源,加到驱动IC的6 7脚
不错!我见老外的电源BUCK用光耦驱动器驱动的!!也是加一个悬浮直流电源
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2020-03-27 12:26
@海底科技
按新的思路,就是输入电压跟设定电压比较,来确定升压或降压电路工作,现在可以自动切换升降压了,就是在切换点有的不稳定,有视频但上传不了。现在升压时的PF值还可以,因现设转出是265V,所以在降压时PF值不高,再改善一下细节,我想离成功不远了,突然有个想法,要是LLC前加升降压PFC,那LLC就可以宽电压输出了。[图片][图片]
东西整好了没得?能不能分享一下。
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sky_wolf
LV.4
26
2020-09-08 18:22
@海底科技
我加了组辅助电源,图有改动的
刚看到你的作品,我也设计了一款这样的,还没有完成,相同的是都是用的NCP1654,不过我是用了两个栅极驱动器,是L6384,做BUCK时用一只,推上下管,下管续流做同步,BOOST的时候,用一只,只用来推下管,然后推动自举电容,与BUCK的自容电路并联,完成BUCK的上驱的供电
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sky_wolf
LV.4
27
2020-09-08 18:31
@sky_wolf
刚看到你的作品,我也设计了一款这样的,还没有完成,相同的是都是用的NCP1654,不过我是用了两个栅极驱动器,是L6384,做BUCK时用一只,推上下管,下管续流做同步,BOOST的时候,用一只,只用来推下管,然后推动自举电容,与BUCK的自容电路并联,完成BUCK的上驱的供电
 我没有加过流检测,输出的电压经分压电阻直接到FB,单独有一个HV与输出电压的比较,输出信号去控制PWM让BOOST还是BUCK工作,BOOST这是管理栅极驱动的使能脚,另一路去给或门的一路,PWM信号也加到或门,,经或门后到BUCK的栅极驱动,及BOOST的栅极驱动
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sky_wolf
LV.4
28
2020-09-08 18:35
@海底科技
就是一组12V不共地的电源,加到驱动IC的6 7脚

BUCK工作的时候,电流与电压跟踪情况如何?PF值能到多少

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