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玩转ACF

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我是猪猪侠
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  • 2020-1-7 12:47:17

上次没机会参加60W纳微大赛,现在有时间了,准备整一个60W ACF方案来玩。
计划参数:1.输入电压:90-277VAC 50-60Hz
2.输出电压:20V_3.15A 加个PD协议
3.目标效率:>94.5%
4.体积:这次主打效率,体积先不限制
5.特点:采用纳微6115/6117氮化镓MOS
6.计划工作频率:>200KHz

世纪电源网-九天
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超级版主
  • 2020-1-13 10:18:35
 
感谢支持,期待后期的内容更新
我是猪猪侠
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  • 2020-1-13 16:11:08
 
先把45W那个充电器拆了
16520000bba28d99db87a497b4d0bbb.jpg c45a8162bdc76faf465523c7ac90e90.jpg c78bc2fa157190ba759238ccdae64d4.jpg
这个东西想必你们手上都有,不过肯定没几个人舍得拆,
外观没得说了,设计师脑袋还停留在10年前,不懂市场,不会做调研。
不过外观不是重点,我们主要是来学习性能的。
看结构应该是超声波焊接的,四个角用刀片赛进去肯定能无损拆开。




e6a3e9cf0736a87291e69bf818f23cc.jpg d91a1f301d9d05f69b0523004e05a36.jpg
68164d356af9d02b576d74729a5ea89.jpg 6d892752cb0ce8d7c74151805d8a4e9.jpg
很遗憾不是超声波焊接,粘的胶水,不过拆解方法没错。
插头的位置有很大一片区域是空的,浪费了很大空间。
电源厚度做的确实很低,变压器采用多层PCB做成的。

我是猪猪侠
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  • 2020-1-13 16:30:22
 
6d892752cb0ce8d7c74151805d8a4e9.jpg 69708adbc765111c795ce94c106a263.jpg a7327d03611973e47b4318d8a79c755.jpg 把变压器拆下来,
可以看到变压器上集成了同步整流部分,及三颗小容量的输出电容。


5a17990a9dd849931b8a3b103ff9ad4.jpg 05faedf3b715d36de60d857ec8ac4d8.jpg
变压器磁芯外面包了一层铜皮并接地,接的是输出地.数数看是几层板


ceed4025a6c1614db1b7f8c7cfb25f1.jpg

拆掉变压器之后,可以看到变压器下面还有不少元器件,基本都是氮化镓外围用的。
母线电解用了4个15uF
输出两个固态电容100uF



qq80644864
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  • 2020-1-14 09:51:02
 
期待杨总大作
世纪电源网-九天
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超级版主
  • 2020-1-15 16:33:02
 
名字是不是搞错了
我是猪猪侠
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  • 2020-1-25 18:36:40
 



今天大年初一,仍然不忘记更帖
一想到这里,我就觉得我马上要上荣耀版主段位了。

QQ截图20200125183049.png
我是猪猪侠
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  • 2020-2-9 23:30:06
 

画图。。。

微信截图_20200209232816.png
westbrook
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LV8
副总工程师
  • 2020-2-10 15:47:01
 
期待大作。
cjf520
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LV3
助理工程师
  • 2020-3-23 09:31:28
 
求教变压器的参数如何计算得出
我是猪猪侠
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  • 2020-6-19 22:12:01
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官网有设计指南和工具呀
我是猪猪侠
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  • 2020-6-18 22:51:30
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打样好的板子忘记上传了,改天拍下照片
92764005ab456ae07681e9bedc63521.jpg
f0423e42928a6a5bb2491851a38a21d.jpg
打样好的板子

0c57ae4e858a6bd0006149e22e3b5b5.jpg
81b038f377e80c7357352ca764604da.jpg
焊元器件
有几个地方走线走的不好,所以有飞线,调试的时候弄的

qq80644864
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  • 2020-2-24 08:55:41
 
啊?我认错人了?
cuncaosheng
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高级工程师
  • 2020-2-26 11:20:25
 
期待后续更新
我是猪猪侠
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  • 2020-4-17 10:00:24
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时间过得真快,都已经4月份了,但是项目没时间搞
今天出差,在会议室等客户,顺便登录一下看看
我是猪猪侠
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  • 2020-6-18 23:00:49
  • 倒数8
 
cfe96fa09cf126d15f32530bb652d61.jpg
直接上电,输入100VAC,输出5V,电流设置1毫安,
黄色:变压器原边电流波形
紫色:下管电压波形
轻载时ABM模式不是很稳定,这个后面再优化。

fd494d1448209b68f3c7158dbaef11d.jpg
输出5V 2A
黄色:变压器原边电流波形
紫色:下管电压波形
绿色:下管驱动波形
可见已经完全实现零电压导通

e2704d3d8a651f5a8682f31cf751264.jpg
波形放大

2d10ef0ea1dd01489565c956ada47a8.jpg
波形放大

9406c1779f0803470a5a282f2b65cc9.jpg
波形放大,
可见,在下管驱动波形上升前,MOS两端电压已经降至0V
上升沿电流波形有点抖动,这个看着很不舒服,后面再尝试能不能优化一下



我是猪猪侠
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  • 2020-6-30 17:28:40
  • 倒数6
 
92fce2aaa03cd46e459e7af33a2e6ba.jpg 优化了变压器绕制工艺
电流波形稍微好了一点

0160649fe0deaaefe755d0de4e34158.jpg

5be3e24e7c41bcf070585bc881d5445.jpg

c65ffa7fa5069b7aa9b759663e746c3.jpg


轻载时偶尔波形不对,上管噪声太大,挂上探头就不行。不过看电流波形,猜应该是两个管子直通了
总结:还得修改PCB
我是猪猪侠
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  • 2020-6-30 17:30:17
  • 倒数5
 
开始改板子。。。
我是猪猪侠
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  • 2020-7-4 00:10:10
  • 倒数4
 
QQ截图20200703234945.png
QQ截图20200703235006.png

QQ截图20200703235150.png



升级第二版图纸,准备去打样,希望没问题
我是猪猪侠
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  • 2020-7-22 15:37:21
  • 倒数3
 
新板子打样OK了,噪声干扰小了
今天去拜访客户,在会议室等人,抽空把帖子更新一下
8c30882411cb52f6b43e7a66c78ae4e.jpg
绿色,上管波形
蓝色,下管波形
黄色,初级电流波形

a437c5552ad31721df5d1e2fb3c4770.jpg
波形放大
Ton结束后退磁的开始端,电流有震荡,这个可能是变压器没绕好导致的,耦合不好。




我是猪猪侠
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  • 2020-7-22 15:43:57
  • 倒数2
 
绿色,上管波形
蓝色,下管波形
黄色,初级电流波形

d8abb36bc579ab217f210f7e1c233d7.jpg
fac0bd37ad2abb6ea96f553a1fb4e19.jpg
上管PWM脚加了RC滤波,导致上升沿和下降沿有点陡
下管打开之前,可以看到变压器初级电流有点震荡。
这里是下管关闭后,GAN结电容、二极管结电容、PCB杂散电容等放电产生的,这个没有关系,震荡不强不会有影响。



d40ad7ee8167d6415db02b006dcbf45.jpg


下管关闭后,延迟40nS后上管打开,选用氮化镓MOS,固定的40nS,
如果换成SIMOS,时间需要加长一点。

我是猪猪侠
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最新回复
  • 2020-7-22 16:05:06
  • 倒数1
 
好了,结贴了。
下一版本打算直接做个双口充电器,去买个外壳。
下次打算用内置JEFT的控制器,下管MOS电压检测没有延迟更精准,也不容易受到走线干扰。
UCC28780应该算是行业第一版ACF控制器,确实有些不足之处,升级版的28782不知道性能如何,还没来得及测试。
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