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反激电源之优化设计

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nc965
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  • 2012-5-5 11:15:22
反激类电源电路简单、是小功率应用的首选,被最大量的应用。
反激电源的电路差不多都是经典的电路,主要是各大控制IC商家给出的典型应用电路为基准,大家差不多都是拿来就用,有没有可优化的余地?哪些地方最纠结?先提几个线索:
1、效率,
在所有拓扑中,反激的效率是最低的?为什么会这样呢?原因有三:一是硬开关,开关损耗大,二是变压器漏感能量的吸收损耗大,三是付边二极管损耗大。还有啥原因?能否再提高一点?怎么做?
2、辅助电源
反激电源功率小,但仍然需要一个辅助电源,一是启动电源,二是工作电源,都需要特别考虑。辅助电源实际上就是损耗,降低效率的东西,对于反激这类小功率电源更是如此。有没有其他更加简单可靠、更加高效的方案?
3、EMC
这个问题对于反激尤为突出。为什么这样说?因为反激虽然功率小,但是电压应力并不小(由于反射电压甚至更大),起码由高频脉动电压感应引起的共模噪音幅度与大功率的电源是旗鼓相当的,需要差不多同样的处理,这对于小体积、低成本、小功率的反激来说,是相当纠结的。
blueskyy
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  • 2012-5-5 11:22:34
 
沙发
Coming.Lu
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  • 2012-5-5 11:22:57
 
常规反激,做来做去就是那样了,综合因数考虑下来的话,提升不大。
nc965
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  • 2012-5-5 11:26:24
 
就是因为反激太常规,相对简单,大家的创新思路似乎都凝固了
Coming.Lu
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  • 2012-5-5 11:31:48
 
主要还是成本,体积,EMC方面 受限了。要不,还是可以发挥发挥的。
但那样又脱离实际产品应用,变成实验室里的东西了。
WANGYUREN
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总工程师
  • 2012-5-9 17:26:44
 
不见得是思路凝固了:中国是十个搞发明的九个穷,估计是热情冷却了
liangry2005
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  • 2012-5-11 09:48:17
 
此语一言中的,君不见在天朝有白发苍苍的研究人员奔赴一线,而吹水的人似乎活得更滋润,也容易产生富二代
daxia4540827
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  • 2012-10-14 09:50:36
 
反激目前效率最高能做到多少?
nc965
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  • 2012-5-5 11:41:59
 
本帖主要是讨论,探讨各种可能性,先抛一砖,大家讨论:

一、反激电源如果拿掉前级的滤波电解电容,用小容量薄膜电容代替,会有什么后果?(假定没有PFC控制,辅助电源也不受影响)

效率是增加还是减少?
EMC是恶化还是改善?
PFC是更高还是更低?
常用的控制IC是否会出现失调?
输出纹波趋势如何?
Harley
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  • 2012-5-5 12:00:55
 
去掉前级电解电容,用小容量的电容,会不会导致低压启动不了
nc965
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  • 2012-5-5 12:04:23
 
难道用这个高压电解仅仅是为了启动?不是吧。
Harley
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  • 2012-5-5 14:40:35
 
这个高压电解有滤波、储能满足最小直流电压,还是什么?求解!
nc965
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  • 2012-5-5 16:18:07
 
1、滤波
如果对高频纹波滤波,小的薄膜电容就足够了,而且比电解效果好
如果是对工频纹波滤波,这个电解放前放后是一样的,放后即可用低压电解,而且因为调节作用,需要的储能应该还小些。
2、满足最小直流电压
为什么要满足?不满足有啥后果?
蒋江黔
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  • 2012-5-5 16:30:22
 
容量太小的话,谷值电压太低,即使以最大占空比跑,变压器Lm也不足储存足够的能量:Pi/freq

要满足谷值电压的原因:输入电压太低的情况下,电流有效值增幅较大,铜损及MOS导通损耗也跟着激增
nc965
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  • 2012-5-5 16:37:45
 
现在单级PFC也是反激,就没有用电解,难道单级PFC效率就一定比普通反激低?
你说这个现象在普通非隔离PFC电路上同样存在,但事实是,普通非隔离PFC电路是效率最高的拓扑之一。
Coming.Lu
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  • 2012-5-5 18:01:23
 
不用高压电解,输出纹波应该不能保证了,那就相当于降低电源性能。
nc965
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  • 2012-5-5 18:17:08
 
不用电解并不等于不用电容,这个电解一般的取值大致是功率2倍,10W的反激需大致要一个22uF/450V的电解电容。如果用1uF的薄膜电容(甚至更小)代替,只要能够保证在工频纹波低谷时母线侧仍然有相当的电压,应该也能完全调节补偿过来。
Coming.Lu
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  • 2012-5-5 21:03:33
 
1uF能补过来?有计算过?
daxia4540827
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  • 2012-10-14 09:55:18
 
10W的功率也许可以!
qlsxkql
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谢谢版主专业解答。
daxia4540827
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  • 2012-10-14 09:54:12
 
那样只有在输出端加大电容!
蒋江黔
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  • 2012-5-5 18:55:56
 
你先说说, 你计划做什么样的电源, 负载是什么?
================================
单激PFC是反激, 不错, 但它的环路带宽很窄, 就那么几Hz, 才能保证输入电流波形为正弦波.但是单激PFC只适合于负载相对稳定的场合, 比如LED驱动. 无法适用于高瞬态的供电, 如打印机, 撇开负载性质谈十天, 也没有结论
================================
非隔离PFC效率高的原因, 是它的输出主要能量来自电源本身, 众所周知, BOOST处理的功率P=Po*(1-Vi/380), 220Vrms输入的PFC可以达到97%, 110V如条件则下降一两个百分点, 这已经很能说明问题.

我猜你接下来要重提高压小电容储能解决纹波问题, 那在技术上是可实现的, 但是效率可能不会怎么样, 因为那需要一个几十到上千伏输入的超宽变换器, 效率没法保证.

===================
改错原因: 纠正笔误,红色处由Vo改为Vi
nc965
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  • 2012-5-5 19:32:04
 
想说的是不用这个电解的可能性,与别的帖子无关。
不用这个电解的意思是把它的储能效能放在输出侧,加大输出侧低压电解容量的意思。这样一来,负载调整率是否不受影响?单纯从能量角度看,如果总的储能相当,则需要调节补偿的做功也应该相当。
蒋江黔
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  • 2012-5-5 21:10:07
 
我觉得, 如果不是为了实现PFC, 那么主变换器的输入应该尽可能平滑些好, 这涉及到电压调整率问题, 因为我们的环路增益带宽积总是有限, 如果输入纹波太大, 那么输出纹波就会随之加大, 而且谷点电压太低, 影响效率.
qlsxkql
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  • 2016-9-15 21:47:31
  • 倒数2
 
谢谢解答。
ericqin
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  • 2012-5-7 23:27:45
 
有没有前后级解耦的原因呢?对这个也很迷惑。继续看下去找答案。
charles_wang
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  • 2012-5-30 23:45:10
 
对的,开关芯片有欠压保护的
daxia4540827
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单级PFC不就是电容容量很小么?
WANGYUREN
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  • 2012-5-9 17:30:01
 
效率↓
EMI↑EMC↓
PF↑
OLP
纹波↑
daxia4540827
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  • 2012-10-16 10:52:01
 
效率和EMC有直接的关系么?
Bodoni
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  • 2012-5-5 11:47:16
 
彻底讨论的话,变压器的损耗不能放过啊。
nc965
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  • 2012-5-5 11:50:12
 
感觉变压器主要是工艺问题,也是可以讨论的
WANGYUREN
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  • 2012-5-9 17:32:58
 
母线电压↓,变压器伏秒积↓,电流↑,磁损↓,铜损↑
daxia4540827
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  • 2012-10-16 10:59:01
 
母线下降,占空比也会变啊!
daxia4540827
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  • 2012-10-14 09:56:37
 
可以在变压器的绕法上去想想!
kyo
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  • 2012-5-5 11:47:42
 
关注
蒋江黔
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  • 2012-5-5 12:04:40
 
1,不能说反激的效率最低,如果拿100W的正激的成本来做100W的反激,反激的效率不见得会输,要知道,正激变压器的成本比反激高,而且多了一个二极管,多了一个直流电感;
2,正激同样需要辅助电源;
3, 严格来讲,正激的电压应力更大些。
nc965
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  • 2012-5-5 12:10:25
 
是这样。但是因为单正激的这些毛病,很少应用,常见的是钳位双正激,适应稍大的功率。小功率还是反激应用最多,从数量上讲,应该远远超过其他电源的总和。
蒋江黔
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  • 2012-5-5 12:13:52
 
所以比效率,要在相同的功率,相同的成本去考虑
周挺巧
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  • 2012-5-5 14:11:06
 
说有好,要在相同的前提条件下相比才更有意义
nc965
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  • 2012-5-5 16:25:42
 
开这个贴,没有跟谁比较的意思,只是想讨论,在现有条件下、不增加成本的前提下,能不能优化,有多大优化空间?比如第一问:不用高压电解会如何?没有增加成本吧?
liu1875
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  • 2012-5-5 19:17:41
 
减小的情况是对效率没影响,不用到不清楚。发热量会增加。
daxia4540827
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  • 2012-10-16 11:01:09
 
正激的应力和去磁电路有关系的!
309940592
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LV2
本网技师
  • 2012-5-5 14:41:31
 
1.反激变换器由于变压器的关系,不可能设计到功率太高,一般也就是70w以下,效率要求不会太高;第二,反激变换器目的是简单电路,节省了空间与电子元器件,节省成本,如果采用软开关的话,电路复杂,设计难度增加;第三;同样,假如副边电流可以很小的话,采用的是二极管,那样来说对于效率是很小的,如果是大电流的话,可以采用同步整流技术。
2.至于辅助电源,可以启动是由输入供电,构成线性电源,当启动以后从输出取电,关掉输入取电。基本上是没有损耗的。
3.反激的EMC是个问题,尤其对于输出低压大电流,设计上难度较大,对于普通电路,前后加滤波器效果不错。
蒋江黔
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  • 2012-5-5 14:55:05
 
我正准备做一个反激的音响电源,30V输出的Vp-p优于50mV,折磨人啦
Bodoni
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  • 2012-5-5 15:56:37
 
成本问题,可以做。。
周挺巧
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  • 2012-5-5 19:21:49
 
肯定要求低成本的,要不然大蚂蚁还会头痛
蒋江黔
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  • 2012-5-5 20:29:56
 
不做扣成本的, 那种产品全靠走量. 我目前的产品模式是外发贴片及焊接, 拖回来调试老化, 每天只能处理一两百片板子, 一个月出两三K量是我今年的追求, 一步一个脚印, 不要把自已给整累死了.
tony007dai
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  • 2012-5-23 16:22:33
 
309940592
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本网技师
  • 2012-6-7 21:36:27
 
欣赏与佩服您的科学态度
liu1875
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  • 2012-5-5 19:18:26
 
做开环的,不要用反馈,直接原边搞定。
jacklee1
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  • 2012-5-5 19:33:02
 
详细讲讲 哈哈 这个感兴趣哈
liu1875
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  • 2012-5-6 07:14:38
 
这个就是反馈给个固定电压就ok了。你可以看看电子变压器的设计方式。就和蚂蚁说的一样,难点是文波
nc965
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  • 2012-5-6 07:17:48
 
蚂蚁所指纹波包括工频的,开环能行?
蒋江黔
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  • 2012-5-6 07:30:12
 
PFC的环路带宽一般由其主极点决定, 主极点通常在1Hz以内, 也就是说, 在同一个周期内, 输出电压的波动不影响误差放大器的输出值, 可以视为开环
蒋江黔
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  • 2012-5-5 20:30:49
 
主要还是纹波, 峰峰值
davida
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LV8
副总工程师
  • 2012-5-21 17:11:23
 
做开环的变压器难搞啊,那才真正的头痛呢。
daxia4540827
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LV10
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  • 2012-10-14 09:58:54
 
带宽加大能做到50MV么?
daxia4540827
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  • 2012-10-16 11:01:48
 
50Mv有难度,多加电容!
Harley
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LV6
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  • 2012-5-5 15:04:50
 
回复楼主第一点看说的对不对:
开关损耗大:准谐振
漏感能量的吸收损耗大:有源钳位
副边二极管损耗大:同步整流
nc965
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  • 2012-5-5 16:27:20
 
这些都是增加成本的做法,有没有其他办法?
Harley
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高级工程师
  • 2012-5-5 17:13:16
 
我只是针对你的问题就事论事,不增加成本的办法,还请发表高见。
daxia4540827
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总工程师
  • 2012-10-14 10:01:12
 
这些是要花钱的啊,反激的优势就在成本上!做这些不合适吧!
zcyzvs
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  • 2012-5-5 23:04:07
 
李工的帖子很好,我谈谈对反激优化的开发吧
1。楼感的处理,最普通的还是RCD,最经典的还是RCD,出此之外,LCD也可以,但是L很难调的,另外大家忽略的第三绕组复位也是很经典的,可靠性高。有源钳位是不适合反激的,有点小题大做的嫌疑。
2。软开关上,准谐振已经很可以了的,出此之外应该在MOS的选型上注意细节,即使是硬开关也一样可以获得不错的效率。
cumtzhangwang
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  • 2012-5-5 23:51:15
 
好帖~三绕组复箝位是把电压箝在2倍输入电压~箝位电压会不会过高呢?感觉可以尽量减小变压器漏感~准谐振工作在断续模式~有些情况断续模式与连续模式相比效率不是低吗?
蒋江黔
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  • 2012-5-6 06:46:01
 
看! 三绕组都成神话了!!!
把电压钳在2倍VCC上, 这关断的交越损耗不就上去了? 咱们究竟是要把热量分散呢, 还是把热量集中在开关管上?
AC90-264V输入, 考滤电容电压谷点, 主变换器直流电压范围约100-370V, 最高钳位电压达到740V, 计划用900V的摸死管么?
而RCD的设计, 以Vor=90V计, 我们用650-700V的管子就过关了. 相同的价钱, Ron至少小一半.
把第三绕加多20%甚至50%会怎么样? 很不错, 不过与主绕组就很难双线并绕, 总有部份匝数无法与主绕组紧耦, 漏感又出来了, 主绕组多少还得加个RCD.
而且粗细两种线并绕的工艺, 估计问题不小吧, 不知道有几个变压器厂原意干的
nc965
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  • 2012-5-6 07:12:34
 
同意,问题就出在钳位上,即使不是三绕组,钳位也有问题
蒋江黔
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  • 2012-5-6 07:43:04
 
其实, 65W的变压器(例,下同)漏感做到百分之一二甚至更低, 并不是太困难, 平面变压器的话, 会更小. 1W左右的吸收损耗, 我觉得是完全可以接受的.
解决效率问题要找瓶颈, 65W的变换器损耗有6W, 大部份在开关管和变压器上, 精力要放在这二者上去才对. 老是去扣吸收, 有点头痛医脚的感觉.

改错: 红色部份由变压器(笔误)改为变换器
蒋江黔
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  • 2012-5-6 07:54:42
 
如果吸收电阻温升是散热器及变压器的2倍, 请看看下面两块板子:
===============
这是一个RCC



=======================
这是一个3843的, 启动电阻比上面RCC还大些

蒋江黔
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  • 2012-5-6 08:14:22
 
RCC那个是输出12V, 4A, 整流管的散热器足有主开关散热器的2倍
3843那个,整流管热量也比主开关大。
从这个图上, 我觉得RCD的损耗最多只有主开关+变压器+整流管的1/10吧
蒋江黔
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  • 2012-5-6 08:19:30
 
9V输入情况下,我有时觉得输入端整流桥的热量,都比RCD还要足
蒋江黔
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  • 2012-5-6 08:19:55
 
更正:90V
Coming.Lu
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  • 2012-5-6 08:59:02
 
220V输入时,整流桥约占1%的效率,110V输入时就要占到约2%的效率。却实是个大头。
nc965
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  • 2012-5-6 09:32:23
 
回复大蚂蚁,我上次那个资料确实有点失准,实际情况应该就是你说的那样,钳位吸收的损耗并不是大头。
liu1875
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  • 2012-5-6 09:34:30
 
次级整流管那块搞成超低vf二极管,那效率就可以很明显的上去了
蒋江黔
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  • 2012-5-6 16:10:55
 
很少见到5A正向电流下, VF能低于0.4V的,有时我情愿用小一点散热器,让整流管结温高一点,不过要兼顾反向漏电流,这个G点也不是那么好找的。
周挺巧
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  • 2012-5-7 09:08:43
 
G点在一般环境下温度80-90度,极端环境下不超120度感觉很爽。目前还没坏过二极管
蒋江黔
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  • 2012-5-8 08:18:11
 
nc965
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  • 2012-5-8 08:27:00
 
120度?心慌慌的
周挺巧
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  • 2012-12-13 10:22:12
 
经过今年暑天的考验,120度内应该还是比较安全的
charles_wang
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  • 2012-5-30 23:50:50
 
成本增加啊,用肖特基当然好了,但是贵
WANGYUREN
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  • 2012-5-9 17:40:33
 
不见得:得看变压器漏感
周挺巧
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  • 2012-12-13 10:26:50
 
变压器漏感可以控制的比较小,而控制漏感的成本相对比较低
输入整流+MOS+输出整流的损耗都是死硬死硬的,不好整,真要去控制,你会直接面对成本的压力
WANGYUREN
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  • 2012-12-19 10:20:43
 
53楼说的是吸收损耗,当然跟漏感关系大
“输入整流+MOS+输出整流的损耗都是死硬死硬的”——同解
WANGYUREN
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总工程师
  • 2012-12-19 10:22:20
 
变压器漏感可以控制的比较小,而控制漏感的成本相对比较低”——周版管生产有一套,绕线应该很规范
周挺巧
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  • 2012-12-19 19:09:39
  • 倒数10
 
员工都绕习惯了,直接出个表格注明参数,再给块板,他让他看下出线端,他能给你整的好好的,最后他自己出个样品来给我确认下。基本上就搞定
没那么复杂,现在工艺文件都不用了,一个图片都不用,NND员工现在都要成精了
WANGYUREN
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总工程师
  • 2012-12-20 17:31:47
  • 倒数9
 
羡慕……
周挺巧
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  • 2012-12-21 16:07:26
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fkdjzyyyyddt
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本网技师
  • 2016-9-7 14:08:32
  • 倒数5
 
真厉害
daxia4540827
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总工程师
  • 2012-10-14 10:02:11
 
三绕组的话对MOS管就有压力了!
daxia4540827
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  • 2012-10-16 11:02:49
 
无损吸收不知道到底能省多少效率?
nc965
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  • 2012-5-6 09:25:32
 
几个问题需要澄清
讨论的是反激的可能的优化,主要是针对反激拓扑固有的特性而言,付边整流管的问题、原边整流桥的问题,应该不是反激的错,其他拓扑也有同样的问题,是不是?
liu1875
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  • 2012-5-6 09:30:52
 
抠成本,正确的做法是去选择性价比更好的供应商,而不是在这上面抠了。这上面你把能少的元器件都少掉,还是觉得贵,这个题目原本是说的反激电源优化设计,而内容实质偏离到了成本上了。

思维太跳跃了,
nc965
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  • 2012-5-6 09:36:50
 
说的是优化的可能性,不是说成本,但是优化的前提是争取不大幅度增加成本,相关的。
nc965
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  • 2012-5-6 09:41:31
 
抛出第二砖,砸到谁是谁

二、反激开关管的损耗高,究竟是什么原因造成的?

大家仔细分析,拆开分析,必有收获
Bodoni
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  • 2012-5-6 10:35:00
 
把输出整流管的损耗也讨论..
nc965
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  • 2012-5-6 10:38:21
 
一个一个来,来日方长
蒋江黔
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  • 2012-5-6 16:07:58
 
处理得当, 相同功率的反激的开关管损耗比正激的开关管损耗要低.
=======================
这个, 要有点赌注才继续讨论了
cumtzhangwang
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  • 2012-5-6 16:32:03
 
应用软开关技术不?
蒋江黔
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  • 2012-5-6 16:41:33
 
当然是相同的工作条件了, 要软就一起软, 要硬就一起硬.
====================================
提示: 反激的励磁能量基本上是输出了, 正激的励磁能量通常是馈回源端, 如此一下, 相同的输出功率, 相同的占空比, 相同的电流纹波率, 正激开关管处理的电流要比反激的大一些.
赌注俺就不要了.
liu1875
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  • 2012-5-6 18:20:10
 
nc965
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  • 2012-5-6 20:38:37
 
反激怎么软?困难。
whereismycat
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  • 2012-5-6 21:23:41
 
转头当板凳,坐好听一听
蒋江黔
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  • 2012-5-7 04:40:37
 
QR, 把反射电压弄高些, 使得谷底近零伏, 不就很软了 ?
nc965
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  • 2012-5-8 08:28:11
 
我看有问题
蒋江黔
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  • 2012-5-9 17:52:36
 
动手搭电路吧,器件又不贵
daxia4540827
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  • 2012-10-16 11:07:12
 
输出加同步整流可行么?
WANGYUREN
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  • 2012-5-9 17:43:44
 
开通损耗↓但是关断电压↑、开关内阻↑
yingbin
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  • 2012-5-14 17:25:57
 
新人 ,求教 可否用图描述一下软开关!
ericqin
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  • 2012-5-7 23:29:47
 
我知道的是有源箝位。。。的确控制困难啊?希望大师能指点一二
daxia4540827
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  • 2012-10-14 10:10:44
 
准谐振就可以!
charles_wang
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高级工程师
  • 2012-5-30 23:53:21
 
开关频率和死区时间,开关频率越高,死区时间最长,损耗越大
daxia4540827
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  • 2012-10-16 11:07:54
 
这个时候的死区和效率没有绝对的关系!
ericqin
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副总工程师
  • 2012-5-7 08:54:21
 
究竟反激效率大家最高的做过多少,再就是有源箝位方式的可行性和优点有多少!?
https://bbs.21dianyuan.com/76898.html
zhangzhanglili
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助理工程师
  • 2012-5-7 11:32:12
 
占坐学习之
都市牧童
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  • 2012-5-7 12:55:27
 
学习了
hznx123
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  • 2012-5-7 22:31:45
 
精华贴!
nc965
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  • 2012-5-8 08:07:44
 
第一砖小结一下:
反激电源拿掉前级的滤波电解电容,改用小容量薄膜电容。

可行性评估:
1、不会引起灾难性后果,完全可行。
2、电效率、磁效率、EMC指标不会有显著的改变
3、PFC指标明显提高。
4、省掉一个高危元件。
5、省掉开机启动电路,减少电流冲击,提高可靠性。
6、调节性能明显改变,带宽变小,较难实现旨在平滑输出的控制。负载调整率指标降低。
7、输出工频纹波主要依赖输出滤波电容,调节的补偿作用有限。

适应性:
适应对负载调整率、输出工频纹波无苛刻要求的应用,比如LED驱动、充电器、辅助电源、适配器等一般的电源供应器。
liu1875
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副总工程师
  • 2012-5-8 08:27:09
 
第5个俺不同意

为啥,不提高可靠性,因为会提高温升!
nc965
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  • 2012-5-8 08:33:41
 
这里说的是因为开机冲击电流大,开机就挂整流桥或者电解的可靠性。
另外会提高温升的说法尚需论证。
charles_wang
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高级工程师
  • 2012-5-30 23:55:02
 
省掉电解的话,NTC也可以省了
daxia4540827
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  • 2012-10-16 11:17:58
 
NTC省掉抗浪涌怎么办?
davida
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  • 2012-11-23 14:35:08
 
没有大点解就没有浪涌电流啊。
蒋江黔
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  • 2012-5-31 08:33:42
 
经典设计上,开机浪涌搞挂整流桥或电解的情况还非常少见。
整流桥及电解耐低重复率的脉冲电流性能还是相当皮实的:整流管可抗8mS,30倍额定电流;闪光灯上的电解放电电流达百A。
单级PFC的开关管功耗比常规反激大,在前面已经提出,热量过多在功率管上消耗,局部温升确实比较高
蒋江黔
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  • 2012-5-8 09:41:33
 
1, 很难通过抗雷击试验,这属于灾难性后果;
2, 电效率会下降;
3, 输入功率75W以下本来不管PF值,提高了也没用,至少商业运作上不需要;
4, 同意
5, 整流桥的可靠性提高了,开关管的可靠性降低了,见1;
6, 为了避免输入电流波形呈马鞍状,带宽必须很小,不能实现平滑输出控制,而不是较难(因为根本不可能);
7, 同意
========================
补充:
8,差模噪声加大,EMI器件成本增加
9,LED对工频纹波有要求,单激PFC后面一般还要挂LDO或DC-DC削皮;充电器OK,适配器行不通(低电压输入满载,有10-20%的纹波电压,怎么卖?
0796hezhilong
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高级工程师
  • 2012-5-30 20:16:53
 
赞同以上观点,但第三点有点异议,比如LED电源它就要求PF值。记得李老师讲过凌特还是哪家的反激IC,整流后不需要加被动PFC、不需要加主动PFC。IC有个检测脚接在整流后配上电阻,立马就有大于0.9的PF。暂时找不到资料了,找到了再与大家分享下。
Bodoni
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总工程师
  • 2012-5-9 08:07:27
 
PFC 指标明显提高? 代价是?
如果不是单级pfc, 前级的滤波电容能去掉吗??
蒋江黔
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  • 2012-5-9 08:30:42
 
单级PFC,功率管的损耗比有储能电容要大,因为PFC的功率管的电流包络线是正弦波,其有效值等于220V,功率管的导通损耗比较大。
而有滤波电容的电路,母线的电压通常在260-310V,有效值至少280V,功率管开通期间的损耗会小一些。
能轻易地拿掉,就不会存在三四十年了
==============================
反观近代科学史,基本没有什么重大重大发明和发现是中国大陆人搞出来的
针对产品性质作出一些偏门的改进那是可以提倡的
但是想搞具有普适性的技术革新,建议不要去想
==============================
中国人在物理和电子方面整体上落后西方至少一二十年,化学方面倒是屡有建树,近几年的伟大发明有:牛奶添三聚氰氨、地沟油、烂皮鞋制食用明胶
liu1875
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副总工程师
  • 2012-5-9 11:15:14
 


哥哥太幽默了
蒋江黔
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  • 2012-5-9 11:56:58
 
nc965
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  • 2012-5-11 08:06:41
 
技术革新不要去想?你这个观念不仅禁锢了自己的思想,也给大家泼了一盆冷水。
我认为,正因为反激这个拓扑效率低下,才留下了技术革新的空间,只要解决了软开关和变压器损耗这两个关键问题,反激差不多就能够和LLC媲美。
蒋江黔
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  • 2012-5-11 08:21:15
 
不是泼大家冷水,这是事实。
近十年来电源技术的提升,无一例外是功率器件的进步带来的,电路上的点缀作用不大。
nc965
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  • 2012-5-11 08:28:47
 
无一例外?LLC是例外?
蒋江黔
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  • 2012-5-11 08:39:48
 
LLC在上世纪80年代杨兴州与叶惠贞合写的《开关电源》里就有雏形了,估计也不是他两先提出来的,也是了解了国外的研究吧。
90年代就有很多人在研究了,00年就实用化了,从提出到实用化,为什么要研究这么久?
没有支持的控制器罢,中国人是很聪明,可老外也不傻。
我这不是什么崇洋媚外,我了解的中国人近年唯一在电源行业称的上发明的只有超结理论,也无法自已做,结果把发明卖给了西门子。
蒋江黔
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  • 2012-5-11 08:54:52
 
有图有真相, 这本书是我97年买的, 10块钱













蒋江黔
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  • 2012-5-11 08:57:02
 
1990年11月第一版,按当时学术界的严谨,应该是提前几年开始写书了,故而我说是在80年代写的。
蒋江黔
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  • 2012-5-11 09:01:03
 
半路出家、吃“百家饭”成长的学童,向叶惠贞、杨兴州老师致以崇高的敬礼!
liu1875
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  • 2012-5-11 09:10:25
 
那个时候的人很实在,基本功都非常扎实。

我有几本毛时代的电子书籍,写的非常仔细认真。现在的人太浮躁了。
蒋江黔
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  • 2012-5-11 09:15:02
 
我还有几本谢阮清80年代的模电书,如《线性电路》、《高频电路》、《晶体管直流放大器》、《信号发生电路》、《信号处理电路》、《信号变换电路》,相当的不错。
nc965
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  • 2012-5-11 09:24:22
 
是的,上面还有毛主席语录
daxia4540827
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  • 2012-10-14 10:14:59
 
97年还要10块钱,好贵啊!
nc965
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  • 2012-5-11 08:56:08
 
最近就看见过一个反激,据说是软的,效率可到94%
蒋江黔
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  • 2012-5-11 08:58:32
 
得有数据,做一个样机问题不大,要看批量。
nc965
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  • 2012-5-11 09:41:17
 
有图,但是不一定有真相




下载连接 微逆变.pdf



Key Features:

  • Peak efficiency of up to 94%
  • Beta build peak efficiency of up to 92%
  • Output current THD < 5%
  • Power factor >0.95
  • Maximum power point tracking
  • Grid voltage and frequency tracking
  • Protection against various current and voltage faults
  • System Islanding to detect grid failure
  • Full Digital Control
蒋江黔
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  • 2012-5-11 10:04:28
 
红框框内的电路看不懂

nc965
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  • 2012-5-11 10:13:57
 
估计那是利用交错做点软开关的电路,此图错误很多,估计是故意留的坑。
蒋江黔
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  • 2012-5-11 10:21:57
 
图上留坑没用,PCB上他淹不住
nc965
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  • 2012-5-11 10:27:24
 
谁有这个方案的PCB?贴出来瞅瞅。
蓝色的天空
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  • 2012-5-11 11:43:29
 
又是这张图来了。。。。。。。。
一直想做一下这个电路试试,可惜解破硅胶都还没完成。
蒋江黔
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  • 2012-5-11 11:45:17
 
你以前见过?
蓝色的天空
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LV8
副总工程师
  • 2012-5-11 11:53:53
 
很久了,这坛子里有MICROCHIP的更多资料,但图一直是这样的。
蓝色的天空
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副总工程师
  • 2012-5-11 12:00:23
 
这个标称C效率95%以上。。。看图

蓝色的天空
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副总工程师
  • 2012-5-11 13:46:59
 
规格

蒋江黔
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  • 2012-5-11 14:22:00
 
这胶真不强悍
蓝色的天空
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LV8
副总工程师
  • 2012-5-11 14:37:42
 
古计下面全是胶,不容易搞得开,都不知道搞坏了没有。
就是想把上面那张电路图搞出来。
如果电路坏了,驱动方式还只能猜了。。。。
daxia4540827
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总工程师
  • 2012-10-14 10:18:59
 
这胶怎么刮得干净!
飘渺一尘
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本网技师
  • 2012-7-18 11:18:38
 
这一种的效率要低些,rm14的要高些,但是磁芯价格相差大,希望一起交流,
picherlu
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副总工程师
  • 2012-7-18 20:47:27
 
这个是吧。。Layout.rar
WANGYUREN
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总工程师
  • 2012-7-20 09:00:16
 
不像
lizlk
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  • 2012-5-12 12:23:06
 
蒋总裁都看不懂,我现在可以完全确信了,真的是没有一个成功的了。
我见过N多公司用了这个方案去搞,最后都失败,无疾而终,呵呵。
蒋江黔
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  • 2012-5-13 07:37:08
 
我实在想不出为什么这么多人去研究这种微并网设备的价值所在.
以它标称的190W最大功率, 每天也就向电网发电1度, 那怕给你一块钱一度的上网收购价, 一天也就收入1块钱人民币.
问题是, 这台逆变器怕是要190块美金吧, 加上电池板, 结构件, 布线, 恐怕设备坏了都无法收回成本吧, 另外就是维护(一个月去擦一回鸟粪), 连人工都不够.
我觉得微功率发电主要还是缺电的地方比较好, 如野外作业, 边疆岗哨, 路灯等.
光伏的污染太大了, 大功率太阳能发电, 到沙漠里建太阳能热电站比较好.
拒绝变帅
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总工程师
  • 2012-5-13 10:04:10
 
微逆是不存在你说的鸟粪问题的,抗鸟粪。
并网逆变器与单块电池板集成,具有独立的MPPT,发电效率高。
同时对于用户来说,只要把插头往插座上一插就搞定了,啥专业知识都不需要。
还有就是比如你家里装了20块电池板,传统的不管是串联还是并联,有一块坏了,那就惨了。现在集成微逆的电池板,20块电池板每块独立,坏了其中某块对其他也没有影响。
这种微逆没有离网功能,没有电池储能环节,晚上用不了,路灯、岗哨等没法用。
目前唯一的不足,就是贵。
蒋江黔
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  • 2012-5-13 10:07:44
 
以上面这个东西来说,190W,那至少得1个平方米的电板板吧,显然这不是单块电池板
Bodoni
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  • 2012-5-13 10:16:29
 
单块电池板组件 最大瓦数可以280W..
微逆变器一般设计150W-300W...
拒绝变帅
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  • 2012-5-13 10:18:24
 
蒋江黔
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  • 2012-5-13 10:24:47
 
这就对了, 有图有真相, 这电池板上也是串并混联, 某一格被鸟粪盖了, 要不了半小时鸟粪就给烤干了
lizlk
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  • 2012-5-13 12:42:05
 
老兄,总是纠结于鸟粪这类问题没有任何意义,太阳能电池板,正常工作的时候,表面的问题都可以烤鸡蛋,并不是说被这遮住了,就发生热斑。
daxia4540827
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  • 2012-10-14 10:19:39
 
怎么一会到太阳能板上去了!
Bodoni
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  • 2012-5-12 10:07:45
 
大师也看不懂?
这是嵌位电路的一种,效果等同RCD, 但比较RCD好多了,能量没丢失..
daxia4540827
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总工程师
  • 2012-10-14 10:20:00
 
对,这也是一种嵌位电路!
蒋江黔
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  • 2012-5-11 10:11:30
 
峰值效率94%可信(220V并网)升压的输出整流效率很高,输出改成几十伏试试就很难看了。
nc965
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  • 2012-5-11 10:15:00
 
人家输入是几十V,25V
蒋江黔
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  • 2012-5-11 10:20:14
 
输入25V更有优势了,低压MOS的效率比高压MOS更有优势。
1000V, 10A,1ohm的管子的价钱,可以两三颗100V, 100A,10mohm的管子
(二者的极限伏安控制容积都是10KVA,额定电流下的热损都相同)
nc965
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  • 2012-5-11 10:21:51
 
这个方案很多人都在做,没有一个做出来,其中有诈
蒋江黔
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  • 2012-5-11 10:23:36
 
全数字控制,控制策略上抄不到的。
至少这个电路的孤岛发电就有问题,只能带纯阻性负载
nc965
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  • 2012-5-11 10:28:35
 
据说孤岛已经很好地解决了。
蒋江黔
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  • 2012-5-11 10:29:28
 
此图无法吸收无功电流,只能带纯阻性负载
nc965
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  • 2012-5-11 10:32:59
 
之所以用反激而不用其他,就是为了只输出不输入,当然不能吸收无功,用光伏来发无功也太不合算了吧?它的孤岛解决方案是所谓频率晃动技术
蒋江黔
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  • 2012-5-11 10:38:01
 
孤岛控制有两层含意:
1,大电网断电后,系统小电网脱离大电网,由逆变器自行供电;
2,大电网恢复供电后,逆变器要迅速与大电网同步,即频率相位锁定,再将小电网并入大电网;
=======================
问题:
1,大电网断电后,逆变器本地供电,需不需要带容性感性负载?
2,大电网恢复后的锁定,用黑白电视机就能完成(场同步分立锁定场振荡)
nc965
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  • 2012-5-11 10:42:16
 
没有仔细去看它的孤岛策略,是软件实现的。它是电流控制的,你看它的电流采样,用料很足的。
蒋江黔
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  • 2012-5-11 10:46:12
 
并网器,都是线性压控交流电流源
蒋江黔
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  • 2012-5-11 10:54:20
 
偏离主题了,以后得紧跟主题中心思想,跑题太远了,观众们会有意见的
nc965
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  • 2012-5-11 10:55:59
 
微逆变器和典型的逆变并网还有所不同。
给这个例子是想看看反激的应用究竟有多大的变化空间。对这个电路的仔细研究或许还能够发现点什么,初步发现它在拓扑结构上留了个大坑。
蒋江黔
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  • 2012-5-11 11:02:08
 
高压转低压的AC-DC,与低压转高压的逆变,相同的的功率和成本,我觉得后者高3个百分点问题不大,原因前面已经讲过:
1,相等价钱,能买到的低压MOS比能买到的高压要优秀得多;
2,高压整流的效率很高;
=====================
整流桥与可控硅损耗扯平
liu1875
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LV8
副总工程师
  • 2012-5-11 11:01:16
 
兄弟,帖子是为了供所有人学习,不是完全几个人爽一下,过一下瘾的。

不能扯太远了,思维可以跳跃,但是也不能跳跃到无穷远的地方。

板砖可以板,但是不能一个板砖接一个板砖,要把问题搞清楚,头绪理出来,然后解决问题要清晰明了。

简单点,作为一个初学者,他正在做反激电源,看到这个帖子的题目很好,然后进来学习。我靠,好了,进来看的云里雾里。那很明显就违背了初衷么。

接着就是几位哥哥们漫无边际的扯呀,你说大部分人都肯定没有几位哥哥博学,很多人还在入门的门槛下,脚都还没有全部落地。搞太复杂了,人家搞不懂呀。

所以建议各位兄弟们以后回帖,还是紧扣主题,不要跑题了。我看梁哥那个DIY规则里也说的很清楚,回帖要紧扣主题内容。
蒋江黔
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  • 2012-5-11 11:03:28
 
大力兄说的极是,接受批评!
nc965
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  • 2012-5-11 11:08:26
 
这个贴的标题或许真还有点不妥,改为反激的另类设计似乎更妥。讨论的最终目的是看能不能找出一种软开关的反激来,那就爽了。
liu1875
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  • 2012-5-11 11:09:32
 
你这老毛病又犯了
lizlk
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  • 2012-5-12 12:18:12
 
大电网断电之后,逆变器就停止输出了,后面不用带负载了。
并网逆变器的负载是电网。没有离网的负载,现在一些人在吵什么离网并网双应用,都是些不切实际的叫兽级感念。
蒋江黔
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  • 2012-5-12 14:58:44
 
请问, 如果我家里装一台太阳能逆变器, 我想我不要要求它能在电网有电时能够并网发电, 而且还会要求它在电网停电后也能给我家里供电.
难道你的意思是, 电网停电了, 我就不用这台太阳能逆变器了?
拒绝变帅
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  • 2012-5-12 16:13:06
 
还真是这样的,电网停电了,并网逆变器就不工作了,除非你的并网逆变器有离网功能。
zcyzvs
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  • 2012-5-12 17:10:37
 
并网逆变器离网后是不可以工作的,这个是孤岛保护核心一点,我以前想过,给并网逆变器加一个开关,当停电后,波动开关让他离网工作,并把家里和输入电网连接的空开跳开,这样并网逆变器就可以为家里供电了,我们以前的并网逆变器在离网后,需要发送一个命令,才可以离网工作,标准220V/50HZ的电压。
蒋江黔
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  • 2012-5-12 20:29:46
 
呜呼唉哉! 我以前一直理解错了, 认为孤岛要解决两个问题, 一是电网停电后本地脱网孤立运行, 二是电网恢复后锁相再切入. , 今日诸君一论, 如醍醐灌耳, 山人有礼了
lizlk
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  • 2012-5-12 21:10:09
 
蒋总裁看看李工发的那个交错并联的反激,您分析分析啊。
这个东西没有几个人有你那么高深的理论和经验,你帮忙解说一下啊。据我所知,许多人在这上面已经烧了太多东西以至于后来放弃了。
蒋江黔
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  • 2012-5-12 21:40:59
 
你不如叫我蒋光头算了, 晕
============
都烧什么东西了?
lizlk
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  • 2012-5-13 01:44:37
 
具我朋友反映的情况如下:
1,升压MOSFET发热很严重,区区几十瓦的时候,可以将锡融掉。
2,升压MOSFET的DS反向电压很高很高,用离谱的词比较合适。
3,1200V的SIC上去,这个都可以死掉,他说是尖峰的问题造成过压击穿。
3,其他的问题,我没有留心听他们说。因为我对此并不怎么感兴趣,这次李工提出来了,顺便请教你看看。
daxia4540827
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  • 2012-10-14 10:20:31
 
如何解决的?
lizlk
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  • 2012-5-12 12:18:50
 
孤岛并没有问题。
蒋江黔
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  • 2012-5-12 15:02:03
 
前面说过, 它不能提供无功电流, 输出电流必须与输出波形同步, 因此只能带纯阻性负载.
请问:电网停电后, 我要用这台逆变器给电风扇供电凉快凉快, 我要怎么办? 加电容补偿功率因素到1 ?
拒绝变帅
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  • 2012-5-12 16:14:48
 
这种微逆是没有离网功能的,所以不存在你的问题。
lizlk
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  • 2012-5-12 21:08:03
 
现在流行的HERIC,H5都有天然的无功吸收能力。
蒋江黔
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  • 2012-5-11 10:15:50
 
目前笔记本电源输出多为19V,效率做的好的可做到91%,如果空间搞大些,用大点的变压器,再把输出电压提高到200V的话,QR做94%是很轻松的
蓝色的天空
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  • 2012-5-11 09:32:58
 
94宝贝啊,交出来。。。。
daxia4540827
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  • 2012-10-14 10:21:04
 
94感觉还是很有挑战的!
daxia4540827
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  • 2012-10-14 10:13:09
 
这个感觉就成了单级PFC。
daxia4540827
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  • 2012-10-16 11:19:34
 
这样母线上的纹波会很大,输出的纹波也很大!
jingjingge
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副总工程师
  • 2015-12-28 11:22:13
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只能说一句,多谢楼主!继续关注学习ing
nc965
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  • 2012-5-8 09:59:12
 
看来急于对第一砖小结仓促了点,大家继续讨论
主要想深入讨论第二砖:反激开关管损耗分析,正好论坛有人在问这个事情。
反激开关管的损耗,开通损耗、导通损耗、关断损耗,都有自己的特色,非常有意思的特色。
小Y
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  • 2012-5-9 10:28:01
 
其实整流后挂的那个高压电解即使在,纹波电流都超标,本身也就会发热,咋搞?
daxia4540827
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  • 2012-10-14 10:24:00
 
加大电容?
WANGYUREN
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  • 2012-10-14 10:48:48
 
多只并联
aa1006610071
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  • 2012-5-9 00:02:15
 
深夜拜读李工大师的著作……
aa1006610071
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  • 2012-5-9 00:18:48
 
确切的说,应该是上面的众位大师
wzh20043
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  • 2012-5-9 08:22:48
 
占个座位好好学习一下 为各位大侠送上一杯热茶
nc965
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  • 2012-5-9 12:32:40
 
反激开关管损耗分析
开通损耗:
反激开关管开通冲击电流应力来自CCM模式的连续电流和吸收二极管反向恢复电流。
开通瞬间电压应力比较另类,这主要是反激开关在关断期间的DS电压一般要分几个阶段,在不同的时机进行切换就对应不同的电压应力。
导通损耗:
反激开关在导通期间的损耗与其他拓扑相似,与平均电流强度相对应。电流的大小取决于总功率、效率和输入电压范围。此外,吸收回路的逆程电流也是一个因素。
关断损耗:
反激开关管的关断应力也是比较另类的,这主要是因为反激电源的吸收钳位方式的影响,反激开关管一般不能实现旨在实现软关断的能量转移,甚至连普通的RC吸收或者RCD吸收也不能实现,这注定了反激开关就是个硬关断,软不起来。
蒋江黔
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  • 2012-5-9 12:46:07
 
这几天的讨论,漏掉一个开通损耗:Coss储能的放电损耗,正比于开关频率
关于导通损耗,由于开关多为MOSFET,故开关损耗不能以平均电流计算,而应以有效值计算。
nc965
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  • 2012-5-10 09:44:05
 
所言极是。
一般情况下,开通损耗所占比例最小,导通损耗基本上仅与器件特性相关,而关断损耗则是反激开关的主要损耗,如和能够降低关断损耗?大家讨论一下?
bf9mos
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本网技师
  • 2012-5-22 16:25:43
 
***广告已经删除***
daxia4540827
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  • 2012-10-14 10:23:24
 
开通损耗很小的!
nc965
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  • 2012-5-11 10:17:26
 
补充一点:开通冲击电流还包括付边整流二极管反向恢复电流通过变压器耦合到原边的成份。
fkdjzyyyyddt
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  • 2016-9-7 14:49:46
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受益良多
祥子ws311
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本网技师
  • 2012-5-10 10:04:45
 
楼主能加我qq吗 &nbsp;我是电子科大的一个学生 &nbsp;紧急求助 qq330482274
nc965
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  • 2012-5-10 10:21:45
 
我的QQ 178467293 非诚勿扰
蒋江黔
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  • 2012-5-10 10:32:36
 
第一次听同学说这电影,我上网狂搜 “飞尘雾扰“ 找不到
nc965
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  • 2012-5-10 10:59:32
 
算是经典的电影,还有江苏卫视的飞尘雾扰
wg249395523
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  • 2012-5-10 21:07:58
 
大师们的讲解很精彩,收益良多啊!!!
daxia4540827
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  • 2012-10-14 10:22:30
 
d4xzzyy
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  • 2012-5-12 19:59:21
 
期待李版与各位大师的继续讨论!
jinlai
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  • 2012-5-14 09:08:52
 
学习
kob1981520
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  • 2012-5-14 09:33:42
 
决战
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副总工程师
  • 2012-5-14 13:35:00
 
进来学习,反激的原边交流电流和直流电流的比列一般取多少啊,功率小于15W。28V转12V 转5v 等等。
nc965
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  • 2012-5-14 11:02:23
 
第三砖:降低开通损耗的措施
上面讲了,开通冲击电流应力来自
1、CCM模式的连续电流
2、原边吸收(钳位)二极管反向恢复电流
3、付边整流二极管反向恢复电流可能通过变压器耦合到原边的成份
开通时电压应力为(可能谐振)的反射电压
那么:如何降低开通损耗呢?
1、缓冲电路(包括增加电感或者利用原边漏感)是否奏效?
2、准谐振可以奏效,但是设计参数如何掌握,有什么弊端?
3、PWM频率跟踪,能否实现零电流开通?
4、还有什么办法?
大家讨论
Tzdger
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本网技师
  • 2012-5-16 17:02:42
 
lqx_8471
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  • 2012-5-22 17:28:06
 
也要兼顾EMI
ht_lb@126.com
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  • 2012-10-17 23:19:08
 
期待李工继续!!!
eoihip
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本网技师
  • 2012-5-16 10:42:33
 
强烈关注
yita1
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学习了
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  • 2012-5-21 18:27:01
 
怎么又扯到孤岛上了,建议做INVERTER的另开帖子,坐等楼主更新
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  • 2012-6-8 14:26:39
 
受教了,谢谢
she0800
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liuyaling821128
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占位学习
灵溪
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  • 2012-7-24 11:40:34
 
先收藏上。。。
moses
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  • 2012-7-24 14:41:21
 
云山雾绕的.跑题也太远了吧,
还能不能拉回来?
tinghai899220
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学习了
dianyuan_l
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  • 2012-10-14 20:34:29
 
这个精华的帖子,花了半小时看了,好像一篇国内大师的论文
yuguang
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yuancheng727
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zq_indigo
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本网技工
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学习学习
qlsxkql
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这部分不是太了解。
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