不明覺厲

東西呢

沙發(fā)，坐等更新

居然搶我的沙發(fā)~

昨天晚上帖子審核去了~更不了，噗噗噗

還望大佬能夠多多指點下小弟，嘿嘿嘿！

  更新一波~~~~ 

  白天去實驗室折騰去了，寬范圍輸出的電源環(huán)路調起來太頭疼了，低壓輸出的時候占空比太小了，波形都不連續(xù)了，啊~~~頭疼。

  算了，還是直接整干貨吧

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  ~~~~~~~~~~~~這是一條華麗的分割線~~~~~~~~~~~~

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  廢話就不多說了，直接開整吧?。。。。?！

  這個電源有些地方還沒有完善好，程序也還在頭疼中，所以還是先上設計過程吧。

  大致的設計思路如下：

  1、給定輸入輸出電壓，輸出功率。

  2、確定好拓撲結構

  3、確定功率管和磁心

  4、設定工作頻率

  5、計算參數(shù)

  6、設計原理圖，完成PCB

  7、制板調試

  8、完成制作，大功告成

   。。。。 接上貼。。。。。。

    現(xiàn)在這個電源基本參數(shù)如下

    輸入電壓：AC 195V~250V

    輸出電壓：DC 5V~50V

    輸出功率：額定250W（最大300W）

    輸出紋波：滿載下小于100mV（20MHz帶寬限制）

    設計效率：85%（220V額定輸入）

   

   基本輸入輸出參數(shù)確定好后就可以計算很多工作參數(shù)了

  參數(shù)計算就從輸入到輸出這樣來吧。

   首先就是保險絲，電源最大會輸出300W的功率，效率也0.85來算可以得到最大輸入電流 Imax=300/0.85*195=1.8A

  最大1.8A的輸入電流，考慮到上電時的浪涌電流以及瞬時過功率等，這里選擇3A的保險絲應該沒問題

  然后就是EMI/EMC需要的共模電感和X、Y電容，對于這方面我也是一個小白，就~~~~略過吧

  接下來是整流橋，因為整流橋是半導體器件，在長時間工作時要確保它的溫升不能太高，所以整流橋的余量我選的比較大，這里我選用的是8A的KBU810。

  理論上6A的橋也足夠了。

  

   整流橋后面是高壓濾波電容，它的容量我也是根據(jù)大佬推薦的單電壓1~2uF/W、全電壓2~3uF來選擇的，我用的兩個450V/220uF并聯(lián)

   得到440uF，長時間出250W的功率應該沒壓力吧。

    接下來就是重頭戲了。

   現(xiàn)在開始計算開關管和變壓器的參數(shù)，估計很多剛入坑電源的都在這里卡過，尤其是變壓器的參數(shù)，卡了我很久。所以我把

   這兩個參數(shù)的計算過程盡量詳細的列出來，希望能夠對這方面還有疑惑的朋友提供些幫助。計算出來的參數(shù)可能不是最優(yōu)的

   不過還是能夠保證電流可以正常的工作。

   閑話不多說~開整

   在計算這兩個參數(shù)之前要先確定一個很重要的參數(shù)-----開關頻率

   為什么說開關頻率很重要呢？因為后面幾乎所有的參數(shù)都是根據(jù)開關頻率算出來的。所以在這之前要給定一個合適工作頻率。

   現(xiàn)在正在調試的板子上我給的頻率為60K，當然50K、70K、也是可以的，開關頻率高一些可以減小初級匝數(shù)，但是相應的

   磁心損耗和開關管損耗會上升，開關頻率低了初級匝數(shù)會增加對應的銅線損耗也會增加，所以這個度需要自己把握咯。

  開關管參數(shù)計算：

       開關管耐壓：因為拓撲結構選用的是雙管正激，在磁復位時每個開關管最大承受直流母線電壓的電壓應力，最高AC輸入為250V，整流濾波  后的直流母線電壓為350V，理論上500V的管子就足夠用了，不過在這里我選用的時最常見的600V管子。

      開關管電流：計算開關管的電流應力時需要一個最大脈寬D，此處設為D=0.4。在最低輸入電壓下，流過開關管的電流最大，可根據(jù)此電流選擇開關管的耐電流。最低輸入電壓下，流過開關管的最大平頂電流為 Ipft = 3.13*Po/Vdc （此公式在開關電源設計第三版第50頁有推導）, 計算得到最大平頂電流為2.85A，對應的有效值為Irms=Ipft*根號D=1.8A。考慮到MOS器件的發(fā)熱以及功率過載，耐電流選為峰值電流的3~5倍左右是個合適的數(shù)值，這里可以選擇耐電流為10~15A的MOS管。

      耐壓和電流確定好以后，就可以選擇MOS管了，600V 10~15A的管子型號有很多，我選用的時TO-247封裝的STW20NM60，20A600V的管子，X寶上買的拆機貨每顆才1.88RMB，買他主要是便宜，炸起來不心疼。而且拆機貨一般來說不會太假。

  變壓器參數(shù)計算：

        磁心選擇：最大輸出功率為300W，考慮到磁心溫度升高后功率容量會下降以及瞬間或短時間內的功率過載、變壓器轉換效率等，磁心功    率   容量需不小于350W，這里選用PQ4040磁心，查磁心表格得到的參數(shù)為

                    功率容量：Pt=596W（100KHz）

                    磁心中柱面積：Ae=201mm2，

                    窗口面積Aw：= 326mm2。

                    AP值為：AP=6.55cm4。

         線徑選擇：在選擇線徑前需要確定一個參數(shù)------電流密度。電流密度選取和冷卻方式及變壓器溫升相關，非風冷的情況下一般不超      過 8A/mm2 ,這里選取6A/mm2 。開關頻率之前設定為60K，通過查表可以得到在此頻率下的集膚深度為0.26mm，因此初級線圈可以采用  0.4mm的銅線繞制。上面計算得到流過開關管的最大有效值電流為1.8A，除以電流密度得到所需的銅線截面積為0.3mm2，所需股數(shù)為 n=

 0.3/3.14*0.2*0.2=2.38。取整n=3。

        匝數(shù)設計：在頻率、最大脈寬以及磁心確定好之后，原邊匝數(shù)就可以根據(jù)電磁感應定律得出Np=Vdc*D*T*100/Ae*dB

                       Vdc為最低直流電壓=275V，單位V

                        D為最大脈寬為0.4

                        T為60K頻率下的周期=16.67uS

                        Ae為磁心中柱面積 = 2.01cm2.

                        dB為工作時最大磁通變化量，由于鐵氧體的飽和磁通大概在3200G（0.32T）左右，因此dB取值一般小于2000G，此處取

                        1500G。

       可以得到初級匝數(shù)：

                      Np=275*0.4*16.67*100/2.01*1500=60.8,取整為60匝。

       初級匝數(shù)確定后就可以得到次級匝數(shù)Ns了，根據(jù)次級兩端電壓Vom=((Vdc-1)*D)*Ns/Np,再加上次級輸出二極管會有1~2V壓降取為2V，    可以得到次級匝數(shù)為：

                          Ns=（Vom+2）*Np/(Vdc-1)*D=28.4匝,取整為28或29匝。

       次級電流為初級電流折射到次級的電流，初級最大流過1.8A的電流，因此次級最大會有3.6A的電流，需要的銅線截面積為0.6mm2.使用0.4mm的銅線繞制需要6線并繞28或29匝。

       到此，整個變壓器設計基本完成了，整個電源中最關鍵的設計也就完成了。

       快熄燈了，今天就更新到這里了，希望大佬們看到這里能夠輕點拍磚，我也不太清楚上面的計算有沒有錯誤，有錯誤的話還請大佬   們能夠指點下小弟把它更正過來。

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        好奇怪，我的字體明明用的大號的字體，發(fā)貼出去就變成小字體了，字太多太小了看著眼睛有點難受~~~~公式哪兒家的字體底色也不見了，難道     是出BUG了哇？？

 上幾張今天調試的波波照片

  輸出46V1.13A時的輸出二極管對地波形和紋波測試，因為輸入串了200W的白熾燈，所以這時占空比基本拉滿了，二極管輸出電壓也只有       118V了

忘了這是多少電壓輸出的紋波測試了

48V時次級繞組波形

應該是40V輸出時的輸出二極管對地波形

這應該是17V左右時次級的輸出波形

   繼續(xù)更新

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   今天去實驗室把畫好的PCB腐蝕了出來，熱轉印效果不怎么好，到處都是小坑，還得用油墨筆涂一遍

     熱轉印出來的板子

  

  趁著腐蝕的這會兒功夫又去重新繞了一個驅動變壓器，繞好之后去看~嘿！剛好腐蝕完

  用砂紙將墨粉打磨干凈后金光閃閃的~~~

 

 PCB板制好后差不多一下午就快完了，抓緊時間裝了下元件，還是沒有裝完

 還剩了些小東西沒有焊上去，邊裝邊測試驅動和小板，所以費了點時間。那個散熱片買小了，放在那里~~~嗯不怎么順眼

 

      測試驅動小板的時候有個小插曲，TL494驅動小板焊接好了后上電沒有波波，但是振蕩器已經(jīng)開始工作了，仔細閱讀了下器件手冊，又在群里請教了下后發(fā)現(xiàn)TL494的PWM控制邏輯和3525、3842這些是相反的，誤差放大器輸出電平越高，輸出占空比越小。我的PWM是從E極取  得，看來明天得重新做一個494的驅動板，用3845做的驅動板上電后一切正常，能夠發(fā)出正常的波波

     驅動MOS管用的下圖這個驅動電路，這個驅動電路有點問題，R12 R23那兩個電阻需要換成二極管，不然上電后電流巨大，改正之后在MOS端測得驅動波形如下圖~~~嗯?。?！感覺不是特別良好。。。。。。比我之前用的正負電壓驅動的波波還差

 

今天上電測試了下效率，基本正常的，輸出功率在80W以上時效率基本都在0.85以上了。

手機APP不知道怎么上傳圖片~so~晚上上測試圖

 今天測試了下效率，輸出功率大于60W的時候效率基本都在80%以上了

  效率測試條件是恒定10歐負載，在不同輸入功率下進行測試的。沒有電子負載只能這樣搞了

   

    輸出48.1V 4.68A時的紋波和輸出二極管波形。

  

   續(xù)流二極管的尖峰吸收和效率是不是只能二選一??？吸收加大了效率就下降了~~~

  無敵的尖峰~~~

  

現(xiàn)在這個電源的問題是負載調整率不好~不知道是不是輸出走線太長了，明天去埋點銅線試試。。。。

  

  晚上的時候以225W的輸出功率老化了快兩個小時，用14V0.15A的風扇給二極管和變壓器散熱，變壓器溫度維持在45度左右，二極管一點兒都不燙 ~~  有點神奇，兩個開關管依靠一個200*35*10的散熱片自冷，上管溫度最高52度左右，下管溫度47度左右，輸出電感和電容基本都不燙二十  多度。

  上一手PCB圖？

  現(xiàn)在測試的PCB。

 

優(yōu)化了發(fā)熱元件布局后準備打樣的PCB

  想D一個功率大一點的恒流電子負載出來自己測試用了~~~~用電阻串并聯(lián)做負載一點兒都不方便

  6個IRFP250或STW20NM60做250W的電子負載不知道能不能行~~~準備畫板子去，頭疼~~~

  模擬控制部分的調試基本就完了，準備擼代碼了，代碼擼出來后電源就可以數(shù)控啦。。。

  參考電壓哪兒加了兩顆下拉電阻，程序飛了后DA芯片不給基準導致反饋出問題，，，，直接不讓你輸出

  

這個代碼擼不動了~今天調DA調了半天都沒輸出~~~~崩潰呀。哪位大佬用過MCP4822這顆DA?。扛杏X是驅動沒有寫對~

這個代碼擼不動了~今天調DA調了半天都沒輸出~~~~崩潰呀。哪位大佬用過MCP4822這顆DA??？感覺是驅動沒有寫對~

代碼快擼完了，不知道可不可以傳視頻上來，可以的話到時候上傳一個視頻~哈哈哈

樓主威武啊，軟硬通吃我也想搞一個300W充電器，還沒下手，一是第一次高正激，成不成功心里沒底，二，主要是太懶了

哈哈哈，加油加油，準備單管正激還是雙管正激??？程序我也不太擅長，好在這個電源的控制程序不是特別慢還能自己寫

歐耶~程序基本完了，就是顯示還有點小問題，明天就闊以和電源板一起調啦，哈哈哈哈~賊開心！

單片機的控制板是獨立出來的，顯示用的LCD1602，用的時候才發(fā)現(xiàn)位數(shù)不太夠，所以顯示界面不太友好，但是還是能辨別基本的輸入輸出參數(shù)，后面改版的話打算用LCD2004，這個位數(shù)絕對夠了，嘿嘿嘿嘿~

 單片機用的宏晶公司的STC8A8K62S4A12，這款單片機帶有16通道12位的內部ADC，不過常用的還是以P1口做ADC采樣

 單片機板

東西不多，一個7805穩(wěn)壓，一個MCP4822的DAC芯片，再加431做的ADC基準源和幾個按鍵就沒東西了

PCB圖

 調這個單片機的ADC采樣太讓人傷心了，對比手冊寫的ADC采樣就是不對，顯示出來的數(shù)字不正確~~~~太頭疼了

 按鍵控制DAC輸出能夠正常的顯示輸出，這個DAC輸出還是很準確的，精度基本在0.1mV。。。。。。

 來一個在寢室拍的按鍵控制DAC輸出的視頻~~~~~~能聽到背景音樂的話請忽略它。。。忘了關音樂了

http://www.15119.cn/index.php?do=community_post_create&tid=2449883&pid=4234836

http://www.15119.cn/index.php?do=community_post_create&tid=2449883&pid=4234836

咦~~~~傳上來居然是網(wǎng)址~~~~

呃呃呃~好像鏈接有毛病？？？那就忽略它吧~~~焊接有點丑，不小心把孔鉆大了，只能懟錫上去咯