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12V/2.5A适配器温度高,想改进变压器-听听大家的意见!

产品:适配器30W,宽电压输入,12V/2.5A输出。控制IC:通嘉LD7531A 频率:65KHZ  将板子封进外壳,接上配线1.5m测试温度。室温32度左右,壳内温度:估计有65度左右(壳温的源头是板子的温度);外壳尺寸:75*50*35,全封闭。

MOS:108度;磁芯:105度;线圈110度左右;肖特基:105度;输入大电解:93度。100V输入时测试的温度。

想再努力把温度往下降10度,越多越好。之前MOS温度有120度,改善了吸收和驱动,降了10来度。还是不满意。

肖特基调整了吸收,效果并不明显,考虑到成本,不打算更换更好的。现在用的是DIODES的10A60V,故此处可将的不是太大;

MOS要兼顾反峰,吸收不可太小。现在反峰已经比较悬了,此处还要斟酌。所以MOS可调的不是太大。

主要希望可以调整变压器,降低其损耗,把温度降下来,从而降低壳内温度,进而降低其他元件温度。但这块并不是很有把握,磁材掌握的不是很好!下面把变压器的参数贴上来,望各位朋友伸出援手,谢谢!

 

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jepsun
LV.9
2
2011-07-05 16:03

主要有以下几点,比较头疼:

1:输入大电解:因为板小布局紧凑,MOS和大电解靠的很近,MOS就像火炉样把电解给烤着,加大尺寸不可能。只有间接降低壳内温度来降低MOS的温度,从而拉低电解的温度;PCB尺寸:70mm*38mm;

2:MOS用的是UTC 的4N60.这个通态电阻有2.5欧姆,说实话有点大。很想换掉。但还想试试。4N60[1] ;

3:空间小散热器也小。想过用铜皮把板子包一圈,但以后生产会比较麻烦。这个估计不怎么行得通。主控IC:LD7531A-DS-00 

4:可能我还未考虑到其他元件的损耗,像二极管啊、电容这些。这些也可以再改进的。肖特基是苏州固锝的,MBR1030~60CT 。V F忒大了!

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jepsun
LV.9
3
2011-07-05 16:11
@jepsun
主要有以下几点,比较头疼:1:输入大电解:因为板小布局紧凑,MOS和大电解靠的很近,MOS就像火炉样把电解给烤着,加大尺寸不可能。只有间接降低壳内温度来降低MOS的温度,从而拉低电解的温度;PCB尺寸:70mm*38mm;2:MOS用的是UTC的4N60.这个通态电阻有2.5欧姆,说实话有点大。很想换掉。但还想试试。[图片]4N60[1] ;3:空间小散热器也小。想过用铜皮把板子包一圈,但以后生产会比较麻烦。这个估计不怎么行得通。主控IC:[图片]LD7531A-DS-00 4:可能我还未考虑到其他元件的损耗,像二极管啊、电容这些。这些也可以再改进的。肖特基是苏州固锝的,[图片]MBR1030~60CT 。VF忒大了!

原理图传上。很普通的反激电路!

 

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shuaihu
LV.4
4
2011-07-05 16:31
@jepsun
原理图传上。很普通的反激电路! 
30瓦 4N60。太小了,必须要换,建议换10A的并且得选题好点的。
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shuaihu
LV.4
5
2011-07-05 16:34
@shuaihu
30瓦4N60。太小了,必须要换,建议换10A的并且得选题好点的。

拆个联想的笔记本电源看看吧,人家用的什么料。用料很关键的。还有,输出二极管也小了,我想应该两个10A并联,还有,变压器也有点小,适配器不适合高频,除非你用很好的MOS管。

适配器的工作环境太不好了,全密封的,所以要求效率要很高。还有,频率一般在67kh比较合适。

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jepsun
LV.9
6
2011-07-05 16:42
@shuaihu
拆个联想的笔记本电源看看吧,人家用的什么料。用料很关键的。还有,输出二极管也小了,我想应该两个10A并联,还有,变压器也有点小,适配器不适合高频,除非你用很好的MOS管。适配器的工作环境太不好了,全密封的,所以要求效率要很高。还有,频率一般在67kh比较合适。

两个并联,没有空间!适配器的工作环境确实恶劣,全密封!用料上,确实不咋地!

谢谢您的建议!

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jepsun
LV.9
7
2011-07-05 16:43
@shuaihu
30瓦4N60。太小了,必须要换,建议换10A的并且得选题好点的。

 

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2011-07-06 16:51

可以考虑用个热敏电阻来抑止突波电流,耗散系数,热时间常数。

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2011-07-07 13:16
@xiaoyi1016
可以考虑用个热敏电阻来抑止突波电流,耗散系数,热时间常数。
看图你的变压器是PQ2010的!你可以尝试着改成PQ2020的试试看!
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jepsun
LV.9
10
2011-07-07 14:15
@15915476124
看图你的变压器是PQ2010的!你可以尝试着改成PQ2020的试试看!
我还是先在2016上试试看吧!今天在重新计算了。
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jepsun
LV.9
11
2011-07-07 15:31

另外有朋友建议:等比例的减小匝数,增大线径!线径大了,也要考虑趋肤效应,具体效果,我和变压器供应商的RD沟通了下,想听听他的意见!

另外,我重新算了一个:初级电感量:490uH;初级匝数:46T;次级匝数:6T;不知道这个匝比,感量,合不合适。损耗还米有算。

哎,真想自己动手绕啊,这样最方便了。奈何公司没家伙!

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jepsun
LV.9
12
2011-07-07 15:33
@xiaoyi1016
可以考虑用个热敏电阻来抑止突波电流,耗散系数,热时间常数。
这个可以降低损耗吗?值得一试。
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冰上鸭子
LV.10
13
2011-07-07 15:58
期待你的结果我直接用
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jepsun
LV.9
14
2011-07-07 16:11
@冰上鸭子
期待你的结果我直接用[图片]

我倒!啊!冰兄,给点意见啊!现在愁得不得了,刚给变压器厂那边写了邮件,还没有回复!

哎,如果可以用好点的料,鸭梨也没这么大!我都想好了,也不用太好的料。MOS用飞兆的FCP4N60,R DS只有1欧姆,FCP4N60 肖特基么,DIODES的也行!威士的更好。

那温度,就能降下来不少!

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冰上鸭子
LV.10
15
2011-07-07 16:42
@jepsun
我倒!啊!冰兄,给点意见啊!现在愁得不得了,刚给变压器厂那边写了邮件,还没有回复!哎,如果可以用好点的料,鸭梨也没这么大!我都想好了,也不用太好的料。MOS用飞兆的FCP4N60,RDS只有1欧姆,[图片]FCP4N60 肖特基么,DIODES的也行!威士的更好。那温度,就能降下来不少!

JEP 兄我没做过这个啊?期待高人解答!你就先辛苦一下

乱说说:降温1,提高效率 (包括选好的元器件) , 2、改善扇热环境,密封环境可以用铝材垫铜材 传热会快点  避免积温

 

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amonson
LV.8
16
2011-07-07 16:55
@jepsun
另外有朋友建议:等比例的减小匝数,增大线径!线径大了,也要考虑趋肤效应,具体效果,我和变压器供应商的RD沟通了下,想听听他的意见!另外,我重新算了一个:初级电感量:490uH;初级匝数:46T;次级匝数:6T;不知道这个匝比,感量,合不合适。损耗还米有算。哎,真想自己动手绕啊,这样最方便了。奈何公司没家伙!

初级圈数38,PQ2016的截面积61.5,最低输入电压90Vac,整流后按105Vdc算,频率65K,假定最大占空比为0.45,那么delt B=105*0.45/(0.065*61.5*38)=0.311 T。感量1.12mH,那么delt I=105*0.45/(65*1.12)=0.649A。输出功率30W,假定你的效率85%,则输入功率为35.294W,输入平均电流为Iedc=35.294/(105*0.45)=0.747A,输入峰值电流Ipk=Iedc+1/2*delt I=1.07A,Bm=Ipk*delt B/delt I=0.513 T。你这个温度不高才怪呢。。。

新绕法次级最好加一圈,最大占空比还是在0.45左右,Ipk=1.48A,Bm=0.257 T,磁芯温度下来了,线包温度上去了,气隙加大了不少,你那个FET我看也更悬了。。。最好的办法还是大一号的磁芯,上2020吧。。。

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15915476124
LV.5
17
2011-07-07 18:16
@jepsun
我倒!啊!冰兄,给点意见啊!现在愁得不得了,刚给变压器厂那边写了邮件,还没有回复!哎,如果可以用好点的料,鸭梨也没这么大!我都想好了,也不用太好的料。MOS用飞兆的FCP4N60,RDS只有1欧姆,[图片]FCP4N60 肖特基么,DIODES的也行!威士的更好。那温度,就能降下来不少!
我就是做变压器的!要不搞来试试?
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jepsun
LV.9
18
2011-07-07 20:22
@amonson
初级圈数38,PQ2016的截面积61.5,最低输入电压90Vac,整流后按105Vdc算,频率65K,假定最大占空比为0.45,那么deltB=105*0.45/(0.065*61.5*38)=0.311T。感量1.12mH,那么deltI=105*0.45/(65*1.12)=0.649A。输出功率30W,假定你的效率85%,则输入功率为35.294W,输入平均电流为Iedc=35.294/(105*0.45)=0.747A,输入峰值电流Ipk=Iedc+1/2*deltI=1.07A,Bm=Ipk*deltB/deltI=0.513T。你这个温度不高才怪呢。。。新绕法次级最好加一圈,最大占空比还是在0.45左右,Ipk=1.48A,Bm=0.257T,磁芯温度下来了,线包温度上去了,气隙加大了不少,你那个FET我看也更悬了。。。最好的办法还是大一号的磁芯,上2020吧。。。
兄弟啊,2020的怕是摆不下了。现在的空间,已经很够呛了,很紧凑了。
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jepsun
LV.9
19
2011-07-07 20:25
@冰上鸭子
JEP兄我没做过这个啊?期待高人解答!你就先辛苦一下乱说说:降温1,提高效率 (包括选好的元器件), 2、改善扇热环境,密封环境可以用铝材垫铜材传热会快点 避免积温 
它是密封的,无论传热多块,热量始终是会累积的啊。
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jepsun
LV.9
20
2011-07-07 20:25
@15915476124
我就是做变压器的!要不搞来试试?
这位兄弟帮着拿点主意啊。搞来试试 是什么意思?
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amonson
LV.8
21
2011-07-07 20:40
@jepsun
兄弟啊,2020的怕是摆不下了。现在的空间,已经很够呛了,很紧凑了。
但是你减小感量之后,低电压输入时工作模式从CCM变成DCM了,峰值电流是原来的1.5倍了,变压器温度能下来一些,FET温度只会更高啊,要不换低阻抗的,要么加大散热片。
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jepsun
LV.9
22
2011-07-07 20:56
@amonson
但是你减小感量之后,低电压输入时工作模式从CCM变成DCM了,峰值电流是原来的1.5倍了,变压器温度能下来一些,FET温度只会更高啊,要不换低阻抗的,要么加大散热片。

那只有用8N60,R DS会低很多。散热器大不了了,除非把整个板子,包一圈铜皮。不知道效果会如何?见过别人这样做过的。

空间太小了。还有我手上的8N60是飞兆的,比现在用的UTC 4N60贵。又不知道经理是个啥想法。我++

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amonson
LV.8
23
2011-07-07 21:36
@jepsun
那只有用8N60,RDS会低很多。散热器大不了了,除非把整个板子,包一圈铜皮。不知道效果会如何?见过别人这样做过的。空间太小了。还有我手上的8N60是飞兆的,比现在用的UTC4N60贵。又不知道经理是个啥想法。我++
30W宽电压范围断续工作,小心EMI啊,发热糊弄过去了EMI还是会挂得很难看的。不能加大变压器就想办法做QR模式吧,让变压器热点,把FET温度降下来。还有你那个肖特基,264V的时候有危险,不过搞成DCM模式后温度会降点,你自己到时候烧机看看能不能顶住。
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15915476124
LV.5
24
2011-07-07 23:02
@jepsun
这位兄弟帮着拿点主意啊。搞来试试是什么意思?
如果说这款变压器有单的话!可以给我们公司做来试试!我们这几天也在给别的客户打样PQ2020、2016的!
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jepsun
LV.9
25
2011-07-07 23:20
@amonson
30W宽电压范围断续工作,小心EMI啊,发热糊弄过去了EMI还是会挂得很难看的。不能加大变压器就想办法做QR模式吧,让变压器热点,把FET温度降下来。还有你那个肖特基,264V的时候有危险,不过搞成DCM模式后温度会降点,你自己到时候烧机看看能不能顶住。
只能走一步看一步了。第一次搞适配器,那么小的壳子,很不习惯。
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jepsun
LV.9
26
2011-07-07 23:21
@15915476124
如果说这款变压器有单的话!可以给我们公司做来试试!我们这几天也在给别的客户打样PQ2020、2016的!
单肯定有的。只不过我也不能很确定的告诉你是什么时候有单。毕竟工程的对这个订单,没那么掌握。
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15915476124
LV.5
27
2011-07-07 23:25
@jepsun
单肯定有的。只不过我也不能很确定的告诉你是什么时候有单。毕竟工程的对这个订单,没那么掌握。

哦!你们在那里?要不你把变压器的资料发到我邮箱?

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amonson
LV.8
28
2011-07-08 00:07
@jepsun
只能走一步看一步了。第一次搞适配器,那么小的壳子,很不习惯。
你的外壳尺寸是75*50*35,PCB怎么才70*38,想办法把中间搞成70*45,然后2020就可以放进去了,不加大变压器你这个很难搞呢,要不就变压器热要不就FET热。提高频率可以不改变压器,但提了频率你那点空间要玩EMI也郁闷,你自己尝试一下哪个好点吧,我还是觉得加大变压器综合起来看更容易搞点。
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jepsun
LV.9
29
2011-07-08 08:00
@amonson
你的外壳尺寸是75*50*35,PCB怎么才70*38,想办法把中间搞成70*45,然后2020就可以放进去了,不加大变压器你这个很难搞呢,要不就变压器热要不就FET热。提高频率可以不改变压器,但提了频率你那点空间要玩EMI也郁闷,你自己尝试一下哪个好点吧,我还是觉得加大变压器综合起来看更容易搞点。

是这样子的:这个壳子是英规的,头和屁股有点弧度,并不是方方正正的长方体;另外有两个美规和欧规的壳子,上面的意思,是把板子做成通用的。

这样的的话,12V/2.5A的适配器,就有英规、美规、欧规三种规格了。美规和欧规的壳子,就小多了,主要是在厚度上,板子一放,几乎无需另外固定。估计温度会更郁闷。

EMI方面,我裸板测试的EN55022的传导,是可以通过的,不过余量比较小。还没封进外壳测,温度是大头。辐射没测,公司只有传导的设备。

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jepsun
LV.9
30
2011-07-08 08:21
@15915476124
哦!你们在那里?要不你把变压器的资料发到我邮箱?
我们在浙江宁波。你们公司在那边?
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konglingzhi
LV.6
31
2011-07-08 09:55
@jepsun
我们在浙江宁波。你们公司在那边?
肖特基要不要点好东西给你玩下啊
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