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功放行业大趋势。大功率小型化功放电源案例设计(Tye:500W Max:1100W),持续优化,向前辈学习。

     时光飞逝,岁月如梭!用这谚语形容2020年再贴切不过了,尤其是这次疫情的原因,很多公司开工都到三月乃至三月底,一晃2020也已经快过去一半了,这波疫情给全国乃至全球的影响是巨大的,对于经济的损失也是无可估量,在这波疫情过后,全球的大格局相信也在慢慢发生变化,对于我们各个行业和各个行业的从业者,留给我们的也是更多的思考。而对于电子从业者的我们相信如何在短期内实现更高效的产品衍射成了我们绕不开的一个话题。埋头干要变成抬头看,需要包容的接收更多新的技术,新的市场,有容乃大,无欲则刚。。。而对于我,一直也想开发一款针对大功率功放市场的DEMO案例,据调查目前很多大功率的功放还是采用火牛变压器,虽然音质上模拟的是更胜一筹,但是固有的大尺寸,大块头还是急需行业内进行变革,出于这个背景,很多功放从业人员也在慢慢摸索和探索采用数字功放去改善这个痛点,正好这波疫情,没办法更多的去实际的外面跑客户,利用这个机会,开发了一款Tye:500W MAX:1100W功放电源案例,希望能够以这份小小的力量,来帮助行业和行业从业人员提供一点点方案上的更多选择性。今天也借助电源网平台预祝各位电源界前辈同行2020年都能身体健康,工作顺利,阖家幸福!!!好了,话不多少,接下来上案例。。。 

此次的DEMO帖产品为一款全电压输入(100-264Vac  )输出±70V Tye:4A  MAX:8A交错PFC+LLC方案产品,当然大功率功放的输出有很多,基本上都是±电压,先前期小试牛刀,设计这款,后续2KW 3KW.....我相信也是能够应用这种方案去实现。此次帖子内容包括:IC资料简介,原理图,PCB,计算表格Mathcad,关键点波形等。本人是个格式控,为了让大家能够一目了然明白案例情况,所以下面的内容还是按照之前的几个帖子格式发帖        

     前段时间也有跟行业前辈们探讨,为了满足低频的音质,传统功放行业早期都是采用开环控制设计,但开环控制带来的隐患就是很多未知的可靠性隐患,此次案例使用了闭环控制,但是采用闭环控制势必会影响低频的能量和音质,这里就是一个折中。闭环控制去替代早期的开环必须要采用更大的功率余量和后级更大的*电容水塘*,这也是这个帖子发出的最大目的,跟行业前辈持续探讨!!!!!!

输入:100-264Vac  高PF值          

输出:±70V Tye:4A  MAX:8A  目标效率94+%         

亮点:小型化设计,结合交错PFC功率密度优势和LLC芯片两段过流点特性,更好的实现更大的峰值功率         

产品用途:大功率功放行业以及拓展到大功率感性负载应用场合         

方案:日本新电元 交错PFC:MH2501SC+MH2511SC  LLC:MCZ5207SG         

技术探讨QQ:258086935   LLC 技术讨论群:485492159

交错PFC:MH2501SC+MH2511SC 

MH2501SC(以下通称主控 IC),MH2511SC(以下通称从控 IC)是电流临界型错相式 PFC 电路用控制 IC。通过使用主控 IC,从控 IC 进行错相式工作使临界型 PFC 的低噪音,高效率的优点在大功率领域中也得以实现 (只使用主控 IC 可搭建普通的1段式 PFC)。 

■ 電流臨界動作実現高効率・低Noise化 ■ 多重Interleave( 交錯式) 工作可以対応大功率用途

■ 可以直接駆動M OSFET

■ 不需要監測輸入、避免輸入端検測的損耗 

■ 将電流検測端子的閾値降低0.5V、減少検測損耗 

■ 有利于小型化・節省空間的SOP8封装 

主控MH2501SC:

■ 過電流検出 

■ 過電圧保護(対起動時等短暫的過圧進行保護)

■ Feedback Open検測

■ 軽負載時的輸出電圧上昇対策

■ Slave IC控制功能

■ 過熱保護

■ 輸出二極管短絡保護 

从控MH2511SC:

■ ■  過電流検出 

■ ■  从前段C IC 接受輸入信号、決定自身的 ON 時機、且生成与前段C IC 相同的 ON 幅的功能

■ ■  次段 Slave C IC 控制功能

■ ■  Slave 停止時、輸出異常信号的功能 

LLC:MCZ5207SG 

1. 内置拥有高可靠性的 600V 耐压门极驱动器,高端 MOSFET 也可以直接驱动

2. 搭载 LLC 转换器所必需的各种保护功能。(峰值过电流、定时锁存器、电压不足、过热)

3. 搭载通过谐振电流的正负方向直接检测而实现的过电流保护功能。

4. 搭载通过谐振电流的正负方向直接检测而实现的共振偏移保护功能。

5. Vcc 耐压 35V(保证)可以对应更宽的输入电压范围(Vcc UVLO 12.9V/8.7V typ.)

6. 内置 MOSFET 驱动电源用稳压器,实现过渡状态的稳定驱动。 

7. 搭载高端·低端门极各自独立的低电压保护功能(UVLO)。

8. 搭载可以降低 MOSFET 的 di/dt 压力的软启动功能。

9. 搭载 Brown Out 功能,实现低输入电压动作时的安全保护。

10. 搭载支持峰值负载的频率钳位型过电流保护功能(OCP2)NEW

11. 通过将 OCP2 动作时的定时器充电电流进行 2 级切换,实现数百 ms 的峰值负载时的稳定动作和过大峰值负载时的安全保护。NEW 

12. 搭载主动待机功能,实现轻负载时的效率改善。NEW 

13. 搭载高效率的猝发功能,实现待机负载时的效率改善。NEW 

14. 搭载通过外部信号而实现的锁存停止功能(SST 端子)。NEW

原理图:

PCB截图:

产品外形:

100Vac:500W

220Vac:500W

220Vac:1100W

1250W过载保护图片:

1100W启动波形:

关键点测试波形(交错PFC):

100Vac 500W:

220Vac:500W

220Vac:1100W

关键点测试波形(LLC):

500W LLC 初级侧:

1100W LLC 初级侧:

500W和1100W LLC 次级二极管侧:

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yuyuyu5
LV.8
2
2020-05-17 12:07
能用在汽车电子,无人机上吗
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2020-05-17 12:49
@yuyuyu5
能用在汽车电子,无人机上吗
功率级别是怎样的呢?
0
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jianyedin
LV.9
4
2020-05-18 18:56
楼主添加下各通道测试的是什么信号,这样大家才能看明白
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2020-05-18 19:35
@jianyedin
楼主添加下各通道测试的是什么信号,这样大家才能看明白
嗯,你可以把鼠标点到图片上,我有备注图片里通道信息的。可以看到
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