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【工程师6】+帖子分类(实践类/理论类)+双管正激0-450V直流可调电源!
阅读: 2130 |  回复: 9 楼层直达

2019/10/14 20:33:02
1
xd285070[实习版主]
电源币:60 | 积分:7 主题帖:28 | 回复帖:89
LV7
旅长

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一直想做的,真的,好几年以前就想做的,不知道为什么一直没有做,可能是没想好做成什么形式的,或者是用什么拓扑。

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现在因为在筹备双管正激的套件,所以给自己留了几套,想看看输出高压的效果,果不其然,效果那是相当的满意啊,哈哈哈。

虽然也是经历了一番曲折,最终用套件的板子完成了90v输出,恒流恒压,效率和纹波什么的,那都是刚刚的!那么0-450V可调就是直接5台串联起来了哈。

有朋友问串联起来怎么去调电压?

套件那个输出端余量了给反馈的VREF端子,电流和电压都留出来了的,所以只要控制电压就可以控制输出电压了,关键就在于这个隔离的电压怎么传到每一个电源上去,我这里采用的高速光耦加运放,完成一个隔离的pwm转DAC的步骤,所有电源收到一个pwm源的驱动,我只要改变驱动 pwm的占空比就可以控制输出电压了!

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多的不说我们一起来看下来,改到90v输出需要改哪些,,,,,,

标签 开关电源
2019/10/14 21:32:12
2
xd285070[实习版主]
电源币:60 | 积分:7 主题帖:28 | 回复帖:89
LV7
旅长

多的不说先上传一个原理图:原理图等-点击下载

板子原本是24v输出的,那么改到90v输出,自然要改的地方有:

1,变压器:变压器改成了,初级0.120的丝包线,14+13圈,次级是0.1*100的包丝麦拉线28圈,三明治结构,1.2mh左右

2,输出整流管:90v输出,采用了600v的超快恢复,用的SFP3006,30A 600V的,后面会放波形几个超快的波形,这里管子还比较重要!

3,输出电容:采用的是3颗100V 220uf的艾华牌,因为纹波电流不大,2颗电解电容,纹波就很小了,90v输出,几十MV纹波而已

4,输出电感:90v输出,自然电感量大了很多,这里还是用原来的2个磁环并联,27外径,导磁率157的铁硅铝,用1.0mm的线绕了44圈,静态电感量在620uh左右。

5,反馈的上拉电阻和过压保护的稳压管,稳压管手头没有合适的值,就想去掉了,过压保护可以设计到95V左右。上拉电阻的话现在用的30K+39K,输出为87V左右,因为VREF可调了所以,电阻不要紧。

6,次级吸收,整流管改成10pf+22r,续流管是100pf+22R,电阻值其实可以适当加大一点,但是手头没有,尖峰也不是很高可以接受就没管了

7,输出电流采用电阻:原来是21a的输出,现在500w输出电流大概就是5.7A左右,电阻由2颗5毫欧电阻改成了2颗19毫欧的,那么电流可能还是有误差,把原理图的R27改到270K以后电流差不多就平稳了,那个电阻是静态给电流采样的电阻叠加直流用的,微调输出电流

8,去掉PCB底部的瓷片滤波电容,差不多就是改的这些,板子的其他地方并没有做什么改动哈

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2019/10/14 21:34:09
3
xd285070[实习版主]
电源币:60 | 积分:7 主题帖:28 | 回复帖:89
LV7
旅长

上几个当时制作和调试的图片:

1,纯手工绕制的电感和变压器,有点丑,不过能用哈,电感记得和板子打胶,那个线细了没发固定,,,


2,上电过程就不在叙述了,一次性OK,接下来就是带负载了,热成像一直看纹波,示波器看波形,结果用的淘宝二极管,那个波形怎么说,有点无法直视啊

VDS震荡的很厉害,次级管子尖峰也挺高,这都是主要的,这不会炸的,主要是影响了初级的箝位二极管的温度,分分钟跑到100度了!

到底是什么原因???我开始了仿真分析,,,1小时过去了,2小时过去了,终于在2小时01秒,突破性进展,哈哈哈

有时候是那样的,不找到原因,睡觉都睡不好!晚上2点确毫无睡意,,,明天还要上班,哈哈哈哈哈

不扯这些,经过2个小时的理论仿真分析,结果是VDS震荡是整流二极管的吸收电容大了!初级箝位二极管发热厉害是,续流二极管的吸收电容大了,导致无工电流流过太多,管子发热。

下图的波形,吸收已经是上面整改的参数了,但是尖峰为什么那么大!吸收电容已经很小了!那么还有一点就是,看尖峰波形,初级管子开通440ns以后尖峰才起来的,时间已经非常长了,但是尖峰还是这么高,,,,,,,,

总总迹象,表明是不是二极管不行哦,这什么玩意!于是就接下来的对比了,,,,,,,,


3,为看对比波形我把以前的存货翻了一片,找到2个sic二极管和另外一家的正品超快恢复二极管,直接上波形对比!

有对比才有伤害,对不对,哎,,,,,,,,,,,,

果然很多时候淘宝货不知道牌子的还是不要用了好,真的是浪费时间啊!

果然SIC二极管还是要牛逼一些!波形很感觉,VDS的尖峰那个是本来就有的不管,次级尖峰瞬间小了很多,但是正品的超快也不是很差啊,效率上基本无变化,

初级的箝位二极管60多度,比SIC二极管高了那么几度,可以忽略,,,,但是2个价格差了10倍,我肯定用超快啊,谁用SIC二极管谁sha *

这么看来,淘宝货真是不知道什么玩意,那个说不定给你搞了个快恢复都说不定!


4,功率级OK以后就开始调试其他的了,比如说宽范围的恒流效果,,,,

这个效果当时是直播了的,恒压的时候,不管是调压范围还是各自负载下的纹波都让人比较满意,可以说比市面上好多那个可调电源低频纹波小多了,,,


5,来2张满载测试的照片,虽然我电子负载不是很精确,但是也不会差的太多,0.5%左右啦!


6,最后在测了下最大输出电流下,各种输出电压输出的效率,以及来一个恒流转空载的输出波形,这个双管正激做什么充电器,LED可调电源,真是轻松撸哈,不要给我说什么LLC,那玩意做这些宽范围输出,还是你自己留着玩吧!不服,上贴,求PK,无图无真相!

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波形大致就分享到这里了,后面的就是制作5台样机然后,串起来做整机联调了!

2019/10/16 10:21:40
5
anco
电源币:182 | 积分:0 主题帖:8 | 回复帖:115
LV4
连长
面板和软件自己搞的吗?好想搞台来自己用。
2019/10/17 12:44:09
6
xd285070[实习版主]
电源币:60 | 积分:7 主题帖:28 | 回复帖:89
LV7
旅长

调压部分没有软件接入,采用的是隔离pwm转2.5调压的方案。

1:板子输出端口预留了VOUT-adj接口,该接口是运放反馈的VREF参考端,只要控制该端口的电压,就可以控制输出了,

但是电源是5台串联,所以不能直接控制,我这里用了一个光耦,pwm经过rc滤波以后,送给运放,在分压在跟随一下,就把光耦0-100%的占空比信号转成了0-2.5V的模拟电平,送给板子了因为光耦隔离的所以5台就是串联一起调压也没关系。


2:pwm的发生器呐我就直接淘宝购买了,40块钱,频率和占空比都可以调节的,只是淘宝这东西写的pwm有点问题,在上电和改变频率以后,初始的pwm不受控制有个比较长时间的高电平,但是双管电源还好有上电延时启动,所以可以避免这个问题,不至于一上电电源就输出个450v的高压


pwm的频率大致为20k,只要调节占空比就是调节输出电压了,那么最终的输出电压和电流显示就直接接我的限流开关了,

限流开关自带显示,同时对输出的峰值电流可以限制,这将是一个非常实用的神器,高压可调和峰值电流一体的,看吧,周末能不能把整机装起来


2019/10/17 12:46:55
7
川理学子
电源币:55 | 积分:11 主题帖:6 | 回复帖:74
LV5
营长
前排顶帖!!!
2019/10/17 12:51:44
8
xd285070[实习版主]
电源币:60 | 积分:7 主题帖:28 | 回复帖:89
LV7
旅长
哈哈哈哈哈
2019/10/17 20:33:49
9
川理学子
电源币:55 | 积分:11 主题帖:6 | 回复帖:74
LV5
营长
搬个板凳听大佬讲课,嘿嘿嘿!坐等更新
2019/10/15 12:00:21
4
川理学子
电源币:55 | 积分:11 主题帖:6 | 回复帖:74
LV5
营长
哈哈哈,沙发位有了~~
2019/10/22 19:15:17
10
支持天边
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:8
LV2
班长
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