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反激1V30A電源VDS超700V求解,整流管瞬間電流可能超過百安培

NCP1377-1V30A電源 

圖中已經(jīng)選擇部分的零件沒有焊接,電路中L2直接短接了,R18已經(jīng)是三個(gè)100K并聯(lián),C13為兩個(gè)2.2nF并聯(lián),可Q2上的電壓還超過700V,此電源是全電壓工作,現(xiàn)測試為AC220V輸入,輸出0。6V~1。2V可調(diào),電流為30A左右,變壓器用EER28,初級(jí)用0.35*2繞112匝,兩個(gè)輔助繞組都為0.15*2稀繞12匝,輸出0.1*105*5繞2匝。采用三明治繞法。

以下圖片全為輸出為1V,電流為20A所測試。

1、600V的MOS管上承受著700多伏的高壓。

 

2、輸出電壓。

 

3、同步整流管和肖特基上的正向壓降電壓達(dá)1.2V,可以猜測出瞬間的電流應(yīng)該超過百安培。

 

4、次級(jí)線圈上的波形,反激的峰值電壓達(dá)到了5V。

 

我是沒有做過電源的,第一次做就碰到一個(gè)這么低電壓大電流的電源,還望大家看了之后給點(diǎn)意見,是改變壓器還是改什么東西,該怎么改。變壓器已經(jīng)改過幾次了,而且線這粗不好加工,我都有點(diǎn)不好意思老是去改樣了。

全部回復(fù)(33)
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2011-03-19 23:16

要是我的話,就選擇正激+同步整流。次級(jí)的電流應(yīng)力會(huì)小很多。

初級(jí)電壓尖峰高,是因?yàn)槁└刑?,而RCD吸收電路吸收能力不足所致。

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qingzhong
LV.4
3
2011-03-19 23:26
@讓你記得我的好
要是我的話,就選擇正激+同步整流。次級(jí)的電流應(yīng)力會(huì)小很多。初級(jí)電壓尖峰高,是因?yàn)槁└刑?,而RCD吸收電路吸收能力不足所致。

謝謝版主回復(fù),可是現(xiàn)在時(shí)間也緊,也來不及再大整了。

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2011-03-19 23:28
@qingzhong
謝謝版主回復(fù),可是現(xiàn)在時(shí)間也緊,也來不及再大整了。
變壓器的次級(jí)可以考慮用銅皮來繞。初級(jí)分成兩組,把次級(jí)銅皮夾在中間。
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qingzhong
LV.4
5
2011-03-19 23:39
@讓你記得我的好
變壓器的次級(jí)可以考慮用銅皮來繞。初級(jí)分成兩組,把次級(jí)銅皮夾在中間。
當(dāng)時(shí)在工廠那里只有0。2*16mm的銅帶,可工廠和我朋友都沒有采用,銅帶能不能降低漏感呢。
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2011-03-19 23:45
@qingzhong
當(dāng)時(shí)在工廠那里只有0。2*16mm的銅帶,可工廠和我朋友都沒有采用,銅帶能不能降低漏感呢。
應(yīng)該有幫助的。因?yàn)殂~帶比較寬,相當(dāng)于很多根線平行并繞,應(yīng)該可以降低漏感。
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2011-03-19 23:47
112:2??匝比太……大了吧。
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amonson
LV.8
8
2011-03-20 07:13

次極最好用銅皮,還有這個(gè)整流管的電流在高壓的時(shí)候應(yīng)該會(huì)超過150A,不改正激實(shí)在不是好主意。。。

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2011-03-20 10:51

低壓大電流選擇反激,本身就不太合適,輸出電容對(duì)ESR要求極高,否則紋波就會(huì)很大

聽好版主的,換正激+同步整流,應(yīng)該會(huì)更好整

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qingzhong
LV.4
10
2011-03-20 17:57
@心中有冰
低壓大電流選擇反激,本身就不太合適,輸出電容對(duì)ESR要求極高,否則紋波就會(huì)很大聽好版主的,換正激+同步整流,應(yīng)該會(huì)更好整

謝謝兩位版主解答,我的負(fù)載是發(fā)熱片,對(duì)紋波要求不高,成本也沒有要求,主要是擔(dān)心這個(gè)電源的質(zhì)量和壽命,現(xiàn)在沒有時(shí)間允許我再去改方案了,而且我沒有做過電源,再改方案的話必定會(huì)花很多時(shí)間。

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2011-03-20 20:55
@qingzhong
謝謝兩位版主解答,我的負(fù)載是發(fā)熱片,對(duì)紋波要求不高,成本也沒有要求,主要是擔(dān)心這個(gè)電源的質(zhì)量和壽命,現(xiàn)在沒有時(shí)間允許我再去改方案了,而且我沒有做過電源,再改方案的話必定會(huì)花很多時(shí)間。

如果是你說的這樣的話,建議那你要注意三個(gè)方面

1、變壓器選長寬比大的,你選的這個(gè)EER28/34就符合要求,繞線用多股細(xì)線繞,盡量降低繞組的壓降,比如次級(jí)選用0.25*120根;繞法采用三明治,初級(jí)盡量分兩層繞完,增加耦合度,降低漏感

2、PCB布線的時(shí)候要特別注意大電流環(huán)路的走線,短粗直是原則,面積也要做到盡量小,以免產(chǎn)生不必要的干擾

3、成本沒有壓力的話,盡量選用好一點(diǎn)的器件,做好足夠的降額設(shè)計(jì),并調(diào)整好吸收電路

注意了以上幾點(diǎn)的話,還是能設(shè)計(jì)出滿足你要求的電源

 

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2011-03-20 22:43
@qingzhong
謝謝兩位版主解答,我的負(fù)載是發(fā)熱片,對(duì)紋波要求不高,成本也沒有要求,主要是擔(dān)心這個(gè)電源的質(zhì)量和壽命,現(xiàn)在沒有時(shí)間允許我再去改方案了,而且我沒有做過電源,再改方案的話必定會(huì)花很多時(shí)間。
在冰版的基礎(chǔ)上再補(bǔ)充一點(diǎn)點(diǎn),你的次級(jí)整流二極管后面,要多用幾個(gè)薄膜電容和電解電容并聯(lián)。否則你的電解會(huì)很熱很熱,電源的壽命會(huì)很短的。
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power_yang
LV.4
13
2011-03-21 00:17

類似的案例能否用有源鉗位單端正激,然后次級(jí)同步整流。畢竟同步整流比反激容易。但是有什么IC方案來處理初級(jí)驅(qū)動(dòng)呢。DCDC里頭有經(jīng)典的lm5025.有沒有直接運(yùn)用于線電壓的IC呢?


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qingzhong
LV.4
14
2011-03-21 09:21
@讓你記得我的好
在冰版的基礎(chǔ)上再補(bǔ)充一點(diǎn)點(diǎn),你的次級(jí)整流二極管后面,要多用幾個(gè)薄膜電容和電解電容并聯(lián)。否則你的電解會(huì)很熱很熱,電源的壽命會(huì)很短的。

謝謝冰版主和好版主的熱心回復(fù),現(xiàn)在做的幾個(gè)變壓器的漏感確實(shí)是很大,試過幾種線的并繞,我下一步副邊再改一下用銅帶的方式,因?yàn)檫€有其它控制電路設(shè)計(jì),等全套方案全做完了有時(shí)間了再看看要不要改正激的方案了。

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qingzhong
LV.4
15
2011-03-22 01:47
@讓你記得我的好
在冰版的基礎(chǔ)上再補(bǔ)充一點(diǎn)點(diǎn),你的次級(jí)整流二極管后面,要多用幾個(gè)薄膜電容和電解電容并聯(lián)。否則你的電解會(huì)很熱很熱,電源的壽命會(huì)很短的。

買到了0。3mm厚的銅片,自己用剪刀剪成18mm寬,將原來的多股線改成銅皮后效果沒有一點(diǎn)改變。手上設(shè)備有限,沒有測電感量,不過記得在工廠改線圈沒有影響到電感量。郁悶呀,看樣子還真要改方案來試不成了。

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qingzhong
LV.4
16
2011-03-22 09:25
@power_yang
類似的案例能否用有源鉗位單端正激,然后次級(jí)同步整流。畢竟同步整流比反激容易。但是有什么IC方案來處理初級(jí)驅(qū)動(dòng)呢。DCDC里頭有經(jīng)典的lm5025.有沒有直接運(yùn)用于線電壓的IC呢?

謝謝,能不能推薦一種好實(shí)現(xiàn)的方案呢。

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zhijian1024
LV.6
17
2011-03-22 10:42

看了您的電路圖,畫得真是漂亮,象我這樣的新手是無論如何也達(dá)不到這種水平的。

電路好像不是反激的,倒像是正激的,但正激的好象也不像,它應(yīng)該有個(gè)續(xù)流管。

提點(diǎn)不成熟的建議,您的同步整流MOS,換個(gè)方向如何?同時(shí)修改一下這個(gè)驅(qū)動(dòng)電路。我總覺得MOS的開啟需要時(shí)間,這個(gè)時(shí)間比二極管的導(dǎo)通時(shí)間要長一些吧,如果電路是反激的,這也許Q2超過700V的原因吧?

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qingzhong
LV.4
18
2011-03-22 12:21
@zhijian1024
看了您的電路圖,畫得真是漂亮,象我這樣的新手是無論如何也達(dá)不到這種水平的。電路好像不是反激的,倒像是正激的,但正激的好象也不像,它應(yīng)該有個(gè)續(xù)流管。提點(diǎn)不成熟的建議,您的同步整流MOS,換個(gè)方向如何?同時(shí)修改一下這個(gè)驅(qū)動(dòng)電路。我總覺得MOS的開啟需要時(shí)間,這個(gè)時(shí)間比二極管的導(dǎo)通時(shí)間要長一些吧,如果電路是反激的,這也許Q2超過700V的原因吧?

謝謝夸獎(jiǎng),如果MOS管換個(gè)方向的話那反饋也要改一下吧,還有就是反激的芯片直接改正激行嗎?我是一直做單片機(jī)的,真的沒有做過電源。電路是能看明白,但變壓器還真搞不來。

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power_yang
LV.4
19
2011-03-22 13:46
@qingzhong
謝謝,能不能推薦一種好實(shí)現(xiàn)的方案呢。
記得做5V反激電源的時(shí)候也有同樣問題,主要是變壓器漏抗造成初級(jí)反射電壓太高,且產(chǎn)生強(qiáng)振鈴。除了優(yōu)化變壓器和RCD回路之外。還要在設(shè)計(jì)上改動(dòng)參數(shù)。
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power_yang
LV.4
20
2011-03-22 14:03
@qingzhong
謝謝,能不能推薦一種好實(shí)現(xiàn)的方案呢。

VDS圖中振鈴很強(qiáng),說明漏抗大或者RCD阻尼特沒調(diào)好。而且你的Vor還是很高的,這個(gè)要看輸出繞組電壓對(duì)應(yīng)著看一下是什么原因。還有變壓器變比太大,不管用銅箔還是利茲線都不會(huì)有好效果的。您的設(shè)計(jì)方案里頭已經(jīng)有同步整流,30W反激絕對(duì)能處理了。

降低變比--降低Vor(但是反射電壓有Vor和振鈴電壓組成),拓寬副邊占空比降低電流有效值和峰值。但是也帶來了初級(jí)占空比損失,而且對(duì)副邊整流的耐壓也有更高的要求。

初級(jí)并聯(lián)RC串聯(lián)阻尼振鈴,這樣做會(huì)損失效率。不知道您的電源是否有效率要求。我當(dāng)時(shí)做5V1A的時(shí)候 效率才0.67,Top221次級(jí)肖特基.

還有就是降低頻率,進(jìn)一步減小漏抗帶來的影響。

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zhijian1024
LV.6
21
2011-03-22 15:54
@qingzhong
謝謝夸獎(jiǎng),如果MOS管換個(gè)方向的話那反饋也要改一下吧,還有就是反激的芯片直接改正激行嗎?我是一直做單片機(jī)的,真的沒有做過電源。電路是能看明白,但變壓器還真搞不來。
我是想,MOS管換個(gè)方向是用它的本體二極管作整流,MOS飽和開通后MOS管飽和壓降低于這個(gè)本體二極管的壓降,這樣本體二極管MOS開通后就不起作用了,反饋可以不用改呀。
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qingzhong
LV.4
22
2011-03-22 16:31
@zhijian1024
我是想,MOS管換個(gè)方向是用它的本體二極管作整流,MOS飽和開通后MOS管飽和壓降低于這個(gè)本體二極管的壓降,這樣本體二極管MOS開通后就不起作用了,反饋可以不用改呀。
mos管的本體二極管本來就用上了的呀,只不過這里電流太大,再多并了個(gè)40A的肖特基,而且這個(gè)肖特基反向壓降只有15V,目的是流過40A時(shí)正向壓降只有0。4V。MOS管的本體二極管應(yīng)該是達(dá)不到這個(gè)參數(shù)的。
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qingzhong
LV.4
23
2011-03-22 16:49
@power_yang
VDS圖中振鈴很強(qiáng),說明漏抗大或者RCD阻尼特沒調(diào)好。而且你的Vor還是很高的,這個(gè)要看輸出繞組電壓對(duì)應(yīng)著看一下是什么原因。還有變壓器變比太大,不管用銅箔還是利茲線都不會(huì)有好效果的。您的設(shè)計(jì)方案里頭已經(jīng)有同步整流,30W反激絕對(duì)能處理了。降低變比--降低Vor(但是反射電壓有Vor和振鈴電壓組成),拓寬副邊占空比降低電流有效值和峰值。但是也帶來了初級(jí)占空比損失,而且對(duì)副邊整流的耐壓也有更高的要求。初級(jí)并聯(lián)RC串聯(lián)阻尼振鈴,這樣做會(huì)損失效率。不知道您的電源是否有效率要求。我當(dāng)時(shí)做5V1A的時(shí)候效率才0.67,Top221次級(jí)肖特基.還有就是降低頻率,進(jìn)一步減小漏抗帶來的影響。

謝謝解答的這么詳細(xì),我的電源效率沒有要求,要求是全電壓工作,性能穩(wěn)定就可以。但是現(xiàn)在電路中高壓MOS管和低壓MOS管都熱,最不好的就是靠近整流出來的兩個(gè)大電容也有發(fā)熱。高壓的MOS管發(fā)熱不知道是不是VDS超過了MOS管的耐壓造成的,目前還沒有換更高壓的MOS管試。低壓的MOS管有熱應(yīng)該是正常的.

好版主說到用薄膜電容,可是我空間下只能放下貼片的電容了,板的正面已經(jīng)不好再裝零件了,不知道能不能用貼片電容代替。如0805的耐壓6。3V容量在10uF的X5R電容。

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power_yang
LV.4
24
2011-03-22 18:12
@qingzhong
謝謝解答的這么詳細(xì),我的電源效率沒有要求,要求是全電壓工作,性能穩(wěn)定就可以。但是現(xiàn)在電路中高壓MOS管和低壓MOS管都熱,最不好的就是靠近整流出來的兩個(gè)大電容也有發(fā)熱。高壓的MOS管發(fā)熱不知道是不是VDS超過了MOS管的耐壓造成的,目前還沒有換更高壓的MOS管試。低壓的MOS管有熱應(yīng)該是正常的.好版主說到用薄膜電容,可是我空間下只能放下貼片的電容了,板的正面已經(jīng)不好再裝零件了,不知道能不能用貼片電容代替。如0805的耐壓6。3V容量在10uF的X5R電容。

L2 串聯(lián)在輸出做啥用,這個(gè)會(huì)增加漏抗到初級(jí)。

既然是諧振方式 加大C15 可以減少振鈴峰值,然后變壓器初級(jí)用RC消去振鈴。當(dāng)然啦 這樣效率會(huì)降低。這種電路 Vbus就算375V 那么 Vor如果取值65V(由于是低壓輸出,為了拓寬副邊占空比。和降低變比。)用EER的磁芯中柱長漏抗可有改善。

還有我比較感興趣的是你這個(gè)電流互感器驅(qū)動(dòng)的同步整流是否有好的效果呢。因?yàn)槲乙蚕敫倪M(jìn)一下以前的幾個(gè)案子。

ESR造成電容發(fā)燙?你副邊的峰值電流會(huì)有百來個(gè)安培這點(diǎn)很是頭暈。發(fā)燙還是小事情。如果這些壓降反射到初級(jí)將是麻煩。實(shí)際電路饋入功率可能是50多瓦。

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2011-03-22 18:18
@qingzhong
謝謝解答的這么詳細(xì),我的電源效率沒有要求,要求是全電壓工作,性能穩(wěn)定就可以。但是現(xiàn)在電路中高壓MOS管和低壓MOS管都熱,最不好的就是靠近整流出來的兩個(gè)大電容也有發(fā)熱。高壓的MOS管發(fā)熱不知道是不是VDS超過了MOS管的耐壓造成的,目前還沒有換更高壓的MOS管試。低壓的MOS管有熱應(yīng)該是正常的.好版主說到用薄膜電容,可是我空間下只能放下貼片的電容了,板的正面已經(jīng)不好再裝零件了,不知道能不能用貼片電容代替。如0805的耐壓6。3V容量在10uF的X5R電容。

絕對(duì)不行的。0805的電容要是能這么用。那么做薄膜電容的廠商都去跳海吧。。。。。。

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power_yang
LV.4
26
2011-03-22 18:19
@qingzhong
謝謝解答的這么詳細(xì),我的電源效率沒有要求,要求是全電壓工作,性能穩(wěn)定就可以。但是現(xiàn)在電路中高壓MOS管和低壓MOS管都熱,最不好的就是靠近整流出來的兩個(gè)大電容也有發(fā)熱。高壓的MOS管發(fā)熱不知道是不是VDS超過了MOS管的耐壓造成的,目前還沒有換更高壓的MOS管試。低壓的MOS管有熱應(yīng)該是正常的.好版主說到用薄膜電容,可是我空間下只能放下貼片的電容了,板的正面已經(jīng)不好再裝零件了,不知道能不能用貼片電容代替。如0805的耐壓6。3V容量在10uF的X5R電容。

還有你看看電路中R18 燙不燙,因該燙的??戳说谝粋€(gè)波形圖感覺這個(gè)圖和沒有接RCD是一樣的。

以前我調(diào)過FSCQ0765的電路 出6V4A 和300V0.1A。負(fù)載統(tǒng)統(tǒng)按比率加上由于300V繞組的關(guān)系效率還是很高的,反射電壓和波形都漂亮,只是交叉調(diào)整率一塌糊涂,只能穩(wěn)定6.3V燈絲電壓300V就不管了。

可是問題來了,電源只接6.3v單獨(dú)輸出效率只有0.65,振鈴大,反射電壓出現(xiàn)明顯斜坡,說明漏抗和ESR在作怪。最后沒辦法 只能是加大DS的電容,調(diào)整RCD,用RC阻尼,一道上。開關(guān)管道是不燙了,波形也可以接受了。只是效率進(jìn)一步下降。主要是變壓器和RCD發(fā)熱。還有副邊的肖特基必須散熱才行。

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power_yang
LV.4
27
2011-03-22 18:24
@qingzhong
謝謝解答的這么詳細(xì),我的電源效率沒有要求,要求是全電壓工作,性能穩(wěn)定就可以。但是現(xiàn)在電路中高壓MOS管和低壓MOS管都熱,最不好的就是靠近整流出來的兩個(gè)大電容也有發(fā)熱。高壓的MOS管發(fā)熱不知道是不是VDS超過了MOS管的耐壓造成的,目前還沒有換更高壓的MOS管試。低壓的MOS管有熱應(yīng)該是正常的.好版主說到用薄膜電容,可是我空間下只能放下貼片的電容了,板的正面已經(jīng)不好再裝零件了,不知道能不能用貼片電容代替。如0805的耐壓6。3V容量在10uF的X5R電容。
即使饋入50W也不會(huì)引起高壓mos自散熱問題。高壓mos發(fā)熱,這個(gè)原因不找出會(huì)出質(zhì)量問題的??纯垂茏与娏骱碗妷旱睦钌秤龍D
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power_yang
LV.4
28
2011-03-22 19:00
@qingzhong
謝謝解答的這么詳細(xì),我的電源效率沒有要求,要求是全電壓工作,性能穩(wěn)定就可以。但是現(xiàn)在電路中高壓MOS管和低壓MOS管都熱,最不好的就是靠近整流出來的兩個(gè)大電容也有發(fā)熱。高壓的MOS管發(fā)熱不知道是不是VDS超過了MOS管的耐壓造成的,目前還沒有換更高壓的MOS管試。低壓的MOS管有熱應(yīng)該是正常的.好版主說到用薄膜電容,可是我空間下只能放下貼片的電容了,板的正面已經(jīng)不好再裝零件了,不知道能不能用貼片電容代替。如0805的耐壓6。3V容量在10uF的X5R電容。
FSCQ0565的情況
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power_yang
LV.4
29
2011-03-22 19:01
@power_yang
FSCQ0565的情況[圖片]
   
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power_yang
LV.4
30
2011-03-22 19:03
@power_yang
圖[圖片] [圖片] [圖片] 

最后還測試了這種電路不過效果一般般 還不如用RCD。

上面的波形應(yīng)該是RCD的然后諧振電容加的大了一點(diǎn) 記得是471到102都試過


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zhijian1024
LV.6
31
2011-03-22 20:15
@qingzhong
mos管的本體二極管本來就用上了的呀,只不過這里電流太大,再多并了個(gè)40A的肖特基,而且這個(gè)肖特基反向壓降只有15V,目的是流過40A時(shí)正向壓降只有0。4V。MOS管的本體二極管應(yīng)該是達(dá)不到這個(gè)參數(shù)的。
汗!把肖特基當(dāng)成穩(wěn)壓管了。
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