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拆解模塊化工業(yè)電源

前些天同事拿來(lái)一個(gè)客戶設(shè)備上用的電源,說(shuō)是壞了,讓我看看能不能修。東西拿來(lái)后我一看,是一個(gè)220交流輸入,三路直流輸出的開(kāi)關(guān)電源。功率在600W左右。但仔細(xì)一看發(fā)現(xiàn)和一般電源有很大的不同。它的三路DC輸出分別做成了三個(gè)模塊,可以分別拆下來(lái)更換成不同的電壓電流等級(jí)。這挺有意思的,以前從沒(méi)見(jiàn)過(guò)這種結(jié)構(gòu)的電源,因此拿來(lái)跟大家分享一下,希望能對(duì)各位做電源的朋友有所啟發(fā)。

上圖

外觀

201905201748522019052017484620190520174903

打開(kāi)上蓋

201905201748022019052017475220190520174758

全部回復(fù)(33)
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yuxi_gk
LV.2
2
2019-05-21 10:13

仔細(xì)觀察可以看到每個(gè)輸出模塊都有一個(gè)柔性印刷板做成的線圈嵌入到主變壓器中,并且每個(gè)模塊都有一個(gè)反饋光耦,這些反饋光耦都通過(guò)一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的電路板壓條并聯(lián)后接到主板上。主變壓器的鐵芯也是可以打開(kāi)的,以便在更換模塊時(shí)將模塊的線圈取出和裝入。

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yuxi_gk
LV.2
3
2019-05-21 10:30

這是拆下來(lái)的模塊

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yuxi_gk
LV.2
4
2019-05-21 10:45

拆掉輸出模塊后的主板

這兩個(gè)黑色的圓片就是原邊線圈,它們是串聯(lián)的,總匝數(shù)大概是20-30匝。原裝機(jī)在打開(kāi)時(shí)原付邊繞組是按三明治方式排布的,最里邊是一個(gè)15V模塊的線圈,然后是一片原邊線圈,一片24V模塊線圈,再一片原邊線圈,最外面是另一個(gè)15V模塊的線圈。

那個(gè)有很多插針的長(zhǎng)條板子就是用來(lái)把每個(gè)輸出模塊的光耦反饋信號(hào)接到主板上的。

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m_z_h
LV.1
5
2019-05-22 10:58
@yuxi_gk
拆掉輸出模塊后的主板[圖片][圖片][圖片]這兩個(gè)黑色的圓片就是原邊線圈,它們是串聯(lián)的,總匝數(shù)大概是20-30匝。原裝機(jī)在打開(kāi)時(shí)原付邊繞組是按三明治方式排布的,最里邊是一個(gè)15V模塊的線圈,然后是一片原邊線圈,一片24V模塊線圈,再一片原邊線圈,最外面是另一個(gè)15V模塊的線圈。那個(gè)有很多插針的長(zhǎng)條板子就是用來(lái)把每個(gè)輸出模塊的光耦反饋信號(hào)接到主板上的。
變壓器結(jié)構(gòu)很特別
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ta7698
LV.9
6
2019-05-22 11:49
@yuxi_gk
拆掉輸出模塊后的主板[圖片][圖片][圖片]這兩個(gè)黑色的圓片就是原邊線圈,它們是串聯(lián)的,總匝數(shù)大概是20-30匝。原裝機(jī)在打開(kāi)時(shí)原付邊繞組是按三明治方式排布的,最里邊是一個(gè)15V模塊的線圈,然后是一片原邊線圈,一片24V模塊線圈,再一片原邊線圈,最外面是另一個(gè)15V模塊的線圈。那個(gè)有很多插針的長(zhǎng)條板子就是用來(lái)把每個(gè)輸出模塊的光耦反饋信號(hào)接到主板上的。
不知電路拓?fù)涫窃鯓拥模?/div>
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紫蝶
LV.9
7
2019-05-22 12:34
@m_z_h
變壓器結(jié)構(gòu)很特別
這個(gè)電源的電感很多啊,有測(cè)繪電路圖嗎?
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shao456
LV.6
8
2019-05-22 13:40
多路輸出電源的工藝很獨(dú)特,不知道使用的是什么拓?fù)湟约安蓸幽募业目刂菩酒?,希望樓主多展示一下?/div>
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2019-05-22 13:41
@ta7698
不知電路拓?fù)涫窃鯓拥模?/span>
希望能詳細(xì)看看這個(gè)變壓器的制作及結(jié)構(gòu),還有匝數(shù)比等技術(shù)參數(shù)
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yuxi_gk
LV.2
10
2019-05-22 14:08
@m_z_h
變壓器結(jié)構(gòu)很特別

變壓器可以整體從主板上拆下來(lái)

變壓器與主板之間通過(guò)一個(gè)2腳的插座連接。

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yuxi_gk
LV.2
11
2019-05-22 14:41
@shao456
多路輸出電源的工藝很獨(dú)特,不知道使用的是什么拓?fù)湟约安蓸幽募业目刂菩酒M麡侵鞫嗾故疽幌隆?/span>

將散熱片拆掉后可看到主板的大體結(jié)構(gòu)

這個(gè)電源的控制芯片基本全在主板的背面,不像很多電源產(chǎn)品把控制部分做成小板立在主板上。而這個(gè)電源卻把功率器件都做在兩片鋁基PCB板上,PFC用一塊、主輸出用一塊。

這個(gè)應(yīng)該是PFC電感,其功率器件在另一個(gè)小板上。這里看到的4個(gè)B6NK90應(yīng)該是全橋的拓?fù)洹?

PFC功率管在這里。

上圖中間的那個(gè)最大的芯片是L4981,右下角那個(gè)稍大點(diǎn)的不知道是什么。板上還有1片3842應(yīng)該是輔助電源用的。其它的都是運(yùn)放、非門什么的了。

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shao456
LV.6
12
2019-05-22 14:43
@yuxi_gk
將散熱片拆掉后可看到主板的大體結(jié)構(gòu)[圖片]這個(gè)電源的控制芯片基本全在主板的背面,不像很多電源產(chǎn)品把控制部分做成小板立在主板上。而這個(gè)電源卻把功率器件都做在兩片鋁基PCB板上,PFC用一塊、主輸出用一塊。[圖片]這個(gè)應(yīng)該是PFC電感,其功率器件在另一個(gè)小板上。這里看到的4個(gè)B6NK90應(yīng)該是全橋的拓?fù)洹圖片]PFC功率管在這里。[圖片]上圖中間的那個(gè)最大的芯片是L4981,右下角那個(gè)稍大點(diǎn)的不知道是什么。板上還有1片3842應(yīng)該是輔助電源用的。其它的都是運(yùn)放、非門什么的了。
請(qǐng)問(wèn):鋁基板是單層板還是雙面板?
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yuxi_gk
LV.2
13
2019-05-22 14:55
@shao456
請(qǐng)問(wèn):鋁基板是單層板還是雙面板?

一面是鋁板一面的印刷電路,中間有沒(méi)有夾層就不知道了

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yuxi_gk
LV.2
14
2019-05-22 15:04
@yuxi_gk
將散熱片拆掉后可看到主板的大體結(jié)構(gòu)[圖片]這個(gè)電源的控制芯片基本全在主板的背面,不像很多電源產(chǎn)品把控制部分做成小板立在主板上。而這個(gè)電源卻把功率器件都做在兩片鋁基PCB板上,PFC用一塊、主輸出用一塊。[圖片]這個(gè)應(yīng)該是PFC電感,其功率器件在另一個(gè)小板上。這里看到的4個(gè)B6NK90應(yīng)該是全橋的拓?fù)?。[圖片]PFC功率管在這里。[圖片]上圖中間的那個(gè)最大的芯片是L4981,右下角那個(gè)稍大點(diǎn)的不知道是什么。板上還有1片3842應(yīng)該是輔助電源用的。其它的都是運(yùn)放、非門什么的了。

我把主變壓器拆掉后從接變壓器的2腳插座量起,發(fā)現(xiàn)這兩腳分別與那兩個(gè)大電解電容的正負(fù)端直通了。應(yīng)該是橋臂的MOS管穿了。不知道它是移向橋還是硬橋,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)諧振電感也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)隔直電容。

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jishoutian
LV.1
15
2019-05-22 15:11
@yuxi_gk
一面是鋁板一面的印刷電路,中間有沒(méi)有夾層就不知道了
這種變壓器結(jié)構(gòu)怎么那么特別,從未見(jiàn)過(guò)。真是漲見(jiàn)識(shí)了。
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kexuezhizi
LV.4
16
2019-05-22 15:54
謝謝精彩的資料分享。
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2019-05-22 16:07
@kexuezhizi
謝謝精彩的資料分享。

可以看出來(lái)輸出的3路是3路DC-DC,

主變的輸出繞組(也就是DC-DC的輸入)、采用的是揉性電路板做的,不是繞線,

但還沒(méi)看出主電路的結(jié)構(gòu)

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yuxi_gk
LV.2
18
2019-05-22 17:58
@水鄉(xiāng)電源
可以看出來(lái)輸出的3路是3路DC-DC,主變的輸出繞組(也就是DC-DC的輸入)、采用的是揉性電路板做的,不是繞線,但還沒(méi)看出主電路的結(jié)構(gòu)

輸出的3路不是DCDC是ACDC就是普通的整流。不知道是橋式整流還是倍流整流,我沒(méi)細(xì)琢磨。反正不是同步整流,因?yàn)樯厦嬗玫氖切ぬ鼗?

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shao456
LV.6
19
2019-05-22 21:24
@yuxi_gk
輸出的3路不是DCDC是ACDC就是普通的整流。不知道是橋式整流還是倍流整流,我沒(méi)細(xì)琢磨。反正不是同步整流,因?yàn)樯厦嬗玫氖切ぬ鼗?/span>
不知道主拓?fù)涫鞘裁矗诖龢侵鬟M(jìn)一步解析
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yuxi_gk
LV.2
20
2019-05-23 11:36
@shao456
不知道主拓?fù)涫鞘裁?,期待樓主進(jìn)一步解析

主拓?fù)鋺?yīng)該就是全橋。其PFC輸出后濾波的兩個(gè)電解電容是并聯(lián)的,沒(méi)有設(shè)中點(diǎn)。由于功率管都焊在小板上了,并且在管腳處都涂了膠不方便測(cè)量,我就沒(méi)有再進(jìn)一步琢磨它了。

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zcl0815
LV.1
21
2019-05-28 10:38
@yuxi_gk
主拓?fù)鋺?yīng)該就是全橋。其PFC輸出后濾波的兩個(gè)電解電容是并聯(lián)的,沒(méi)有設(shè)中點(diǎn)。由于功率管都焊在小板上了,并且在管腳處都涂了膠不方便測(cè)量,我就沒(méi)有再進(jìn)一步琢磨它了。
是全橋LLC嗎?
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ruohan
LV.9
22
2019-05-28 13:28
@yuxi_gk
主拓?fù)鋺?yīng)該就是全橋。其PFC輸出后濾波的兩個(gè)電解電容是并聯(lián)的,沒(méi)有設(shè)中點(diǎn)。由于功率管都焊在小板上了,并且在管腳處都涂了膠不方便測(cè)量,我就沒(méi)有再進(jìn)一步琢磨它了。

這電源工藝真牛,

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2019-05-29 10:11
@yuxi_gk
變壓器可以整體從主板上拆下來(lái)[圖片][圖片]變壓器與主板之間通過(guò)一個(gè)2腳的插座連接。
磁放大器穩(wěn)壓
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2019-05-29 10:21
@yuxi_gk
仔細(xì)觀察可以看到每個(gè)輸出模塊都有一個(gè)柔性印刷板做成的線圈嵌入到主變壓器中,并且每個(gè)模塊都有一個(gè)反饋光耦,這些反饋光耦都通過(guò)一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的電路板壓條并聯(lián)后接到主板上。主變壓器的鐵芯也是可以打開(kāi)的,以便在更換模塊時(shí)將模塊的線圈取出和裝入。[圖片][圖片][圖片][圖片][圖片]

公用一套功率前級(jí)、多路電壓輸出。利用磁放大器的分別穩(wěn)壓

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yuxi_gk
LV.2
25
2019-05-29 21:31
@大林電源
公用一套功率前級(jí)、多路電壓輸出。利用磁放大器的分別穩(wěn)壓[圖片][圖片][圖片]

謝軍座指點(diǎn)。我對(duì)磁放大器不了解,也沒(méi)太在意付邊的結(jié)構(gòu)。經(jīng)你這么一說(shuō)我去百度了一下磁放大器,感覺(jué)還真靠譜。這個(gè)電源從物理位置來(lái)看最多能插7-8個(gè)輸出模塊,如果不用磁放大器來(lái)調(diào)整是很難讓各路輸出都穩(wěn)定在各自的額定值上的。但是我覺(jué)得這個(gè)電源的原邊應(yīng)該不是簡(jiǎn)單的固定占空比輸出,因?yàn)槊總€(gè)輸出模塊都有一個(gè)反饋光耦,各模塊的反饋信號(hào)并聯(lián)在一起接到前級(jí)。所以我覺(jué)得這是反饋及磁放大器復(fù)合的調(diào)節(jié)方式。

由于這個(gè)電源已經(jīng)給拿走了我無(wú)法確認(rèn)以上推測(cè)。

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2019-06-01 10:39
@yuxi_gk
謝軍座指點(diǎn)。我對(duì)磁放大器不了解,也沒(méi)太在意付邊的結(jié)構(gòu)。經(jīng)你這么一說(shuō)我去百度了一下磁放大器,感覺(jué)還真靠譜。這個(gè)電源從物理位置來(lái)看最多能插7-8個(gè)輸出模塊,如果不用磁放大器來(lái)調(diào)整是很難讓各路輸出都穩(wěn)定在各自的額定值上的。但是我覺(jué)得這個(gè)電源的原邊應(yīng)該不是簡(jiǎn)單的固定占空比輸出,因?yàn)槊總€(gè)輸出模塊都有一個(gè)反饋光耦,各模塊的反饋信號(hào)并聯(lián)在一起接到前級(jí)。所以我覺(jué)得這是反饋及磁放大器復(fù)合的調(diào)節(jié)方式。由于這個(gè)電源已經(jīng)給拿走了我無(wú)法確認(rèn)以上推測(cè)。
紅色電感就是飽和可控飽和電感!調(diào)整電感量的大小來(lái)穩(wěn)壓
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yuxi_gk
LV.2
27
2019-06-04 10:29
@大林電源
紅色電感就是飽和可控飽和電感!調(diào)整電感量的大小來(lái)穩(wěn)壓

學(xué)到了,謝謝。

請(qǐng)問(wèn)磁放大器對(duì)效率有影響嗎?

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redphenix
LV.1
28
2019-06-04 13:06
@yuxi_gk
這是拆下來(lái)的模塊[圖片][圖片][圖片]
黃色FPC是干嘛用的?
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2019-07-21 21:25
@大林電源
紅色電感就是飽和可控飽和電感!調(diào)整電感量的大小來(lái)穩(wěn)壓
軍長(zhǎng)知道這個(gè)紅色可飽和電感的磁芯材質(zhì)或者常見(jiàn)的型號(hào)嗎
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gxg1122
LV.10
30
2019-08-21 13:22
@大林電源
紅色電感就是飽和可控飽和電感!調(diào)整電感量的大小來(lái)穩(wěn)壓
這種可控硅電感的感值一般在什么量級(jí)了?這種設(shè)計(jì)方式簡(jiǎn)單許多。
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gxg1122
LV.10
31
2019-08-21 13:25
@yuxi_gk
主拓?fù)鋺?yīng)該就是全橋。其PFC輸出后濾波的兩個(gè)電解電容是并聯(lián)的,沒(méi)有設(shè)中點(diǎn)。由于功率管都焊在小板上了,并且在管腳處都涂了膠不方便測(cè)量,我就沒(méi)有再進(jìn)一步琢磨它了。
這種模塊化的電源設(shè)計(jì)很厲害,各個(gè)的輸出穩(wěn)定性控制及負(fù)載的變化控制很NB
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