這次搞一個(gè)DC/DC的電源。24V輸入24V10A輸出的電源。磁性器件用平面變壓器,頻率暫定300KHz。拓?fù)洳捎谜?。正在搞電路圖,搞完上圖。
芯片選用ISL6843。這個(gè)芯片和384X幾乎一樣,就是開關(guān)頻率高些。38系列的開關(guān)頻率只能達(dá)到500KHz,68系列的開關(guān)頻率能達(dá)到2MH。
38系列框圖
68系列框圖
還是有些區(qū)別的,輸出圖騰,38系列用的三極管,68系列用的MOS管。PDF上的驅(qū)動(dòng)能力是一樣的,都是1A。這是原理圖,以后會(huì)有改動(dòng),這是初始原理圖。
分部解析原理圖:
啟動(dòng)電路利用MOS管啟動(dòng),比電阻啟動(dòng)損耗小(應(yīng)該是)。
欠壓保護(hù)電路 當(dāng)輸入電壓低于設(shè)定值時(shí),比較器 LM393 的1腳輸出低電平。三極管Q6導(dǎo)通,拉低主芯片ISL6843的1腳,芯片停止輸出。
MOS管驅(qū)動(dòng)電路 主芯片6腳位QD,驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過兩組NPN,PNP三極管來驅(qū)動(dòng)MOS管。
芯片供電電路:
芯片通過啟動(dòng)電路啟動(dòng)后,芯片的供電由正激電感上的繞組提供。這樣可以提高效率。
過壓保護(hù)電路。 當(dāng)輸出過壓時(shí),光耦工作,通過三極管拉低主芯片ISL3843的1腳,使芯片停止輸出。
反饋電路 TL431提供基準(zhǔn)電壓,使用運(yùn)放進(jìn)行調(diào)整。
PCB搞起,封裝畫完了,
布局基本完成了。散熱有點(diǎn)不好搞啊。
平面磁芯型號(hào) FEE22X12X16
板子畫完了
變壓器計(jì)算
初級(jí)線圈的電壓為V1,次級(jí)線圈的電壓為V2。
輸出電感計(jì)算,
板子到了,先欣賞一下吧
板子的貼片焊好了,不喜歡焊板子,我的脖子都僵了。
焊電流取樣環(huán)的時(shí)候有點(diǎn)疑惑,電流取樣環(huán)是正激接法還是反激接法呢?
苦逼的繞變壓器啊,沒有合適的銅箔,只能用剪刀剪銅皮,包黃膠帶做絕緣,用尖嘴成型。
尖嘴成型比較難搞啊,變壓器的出頭用錫和焊盤連起來了,沒辦法動(dòng)手能力有限啊。不過實(shí)驗(yàn)還是可以搞定的。
先給芯片加電,調(diào)整6843 4腳的電阻和電容,來改變頻率。目標(biāo)是300KHz。結(jié)果將近300KHz,還是比較理想的。
反饋測(cè)試:
給芯片6845外加12V電壓,輸出加直流電壓,調(diào)整直流電壓看6843的6腳波形變化,當(dāng)電壓升高到某一值時(shí),6843 6腳無輸出波形,此時(shí)輸出加的直流電壓即為正常工作時(shí)的輸出電壓??梢哉{(diào)整輸出分壓電阻來調(diào)整輸出的電壓。
當(dāng)調(diào)整輸出端加的電壓,6843一直有輸出時(shí),說明沒有加上反饋,需要仔細(xì)檢查電路。
調(diào)整好輸出電壓后,就可以給電源的輸入加電了,進(jìn)行下一步調(diào)試。
輸入首次正常加電,有輸出,挺高興的。
測(cè)試MOS的DS波形時(shí),發(fā)現(xiàn)好奇怪啊,這個(gè)波形我都沒見過。大家賞析一下。。。
波形的頂部還震蕩了。
今天上電發(fā)現(xiàn)我的板子冒煙了,發(fā)現(xiàn)輔助繞組整流管不能用4148(一開始手就近用的4148)。后來去庫(kù)房拿了個(gè)1N60,把4148換下后一切這場(chǎng)。
波形好些了。開關(guān)管D-S波形。
小負(fù)載測(cè)試波形:
驅(qū)動(dòng)波形
DS波形
驅(qū)動(dòng)波形和DS波形合并
上點(diǎn)波形,現(xiàn)在帶載能到5A了。我保存了0.5A 1A 3A 和5A時(shí)DS的波形。波形有些變化,關(guān)斷尖峰隨著電流增加而變大。
0.5A:MOS管 DS波形
1A:MOS管 DS波形
3A:MOS管DS波形
5A:MOS管DS波形
隨著負(fù)載電流增加,波形的峰谷電壓變高了,拋物線的波形也變窄了。MOS管關(guān)斷時(shí)的尖峰大了,而且震蕩也多了。這部分損耗應(yīng)該挺大的。
這個(gè)是我調(diào)試的板子,把MOS管和整流管固定在了散熱器上,這樣 測(cè)波形也方便。
上幾個(gè)尖峰的圖片。
0.5A尖峰
3A尖峰
從示波器上看,0.5A時(shí)MOS管的尖峰幾乎可以忽略,但是3A時(shí)的尖峰就比較大了,但減分的峰值沒超過波形的峰值。
當(dāng)負(fù)載加重后,大于5A,MOS管的尖峰就比較高了,MOS的尖峰比波形的峰谷還要高。
5A負(fù)載
7A負(fù)載
我給變壓器做了一塊散熱器。先將銅柱安裝在散熱器上,然后將散熱器壓在平面變壓器上,最后,銅鍋PCB的三個(gè)孔將散熱器壓緊。
做好后大概就是這個(gè)樣子:
更新完了原理圖和PCB文件。
/upload/community/2019/12/02/1575250949-48919.zip
/upload/community/2019/12/02/1575250692-30820.zip
平面變壓器:平面變壓器與常規(guī)變壓器相比,磁芯尺寸大幅度縮小,最大的區(qū)別在于鐵芯及線圈繞組。平面變壓器采用小尺寸的E型、RM型或環(huán)型鐵氧體磁芯,通常是由高頻功率鐵氧體材料制成,在高頻下有較低的磁芯損耗;繞組采用多層印刷電路板迭繞而成,繞組或銅片迭在平面的高頻鐵芯上構(gòu)成變壓器的磁回路。這種設(shè)計(jì)有低的直流銅阻、低的漏感和分布電容,可滿足諧振電路的設(shè)計(jì)要求。而且由于磁芯良好的磁屏蔽,可抑制射頻干擾。優(yōu)點(diǎn):功率密度高,效率高,漏感低,散熱性好,成本低等。繞組畫在PCB上,這樣就更好了,起碼一致性高。