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低压输入的反激式DCDC设计

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叶紫1987
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LV6
高级工程师
  • 2012-8-2 21:16:01
大家好,我准备做一个12V输入的单端反激式多路输出DCDC,输出有8路,分别为+/-15V、25V(3路)、18V、-8V、24V。
我是新手,问问各位大侠,如何开始我的工作呢?
我初步设想,工作计划安排为:原理图设计—>器件选型—>仿真—>CB布板—>实验调试。
不知是否可行,有没有过类似经验的同行们,给一些建议。

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2012-8-3补充说明:
(1)功率:整个功率初步定为48W;
(2)纹波要求:电压反馈的+15V那路纹波要求较高,为2%,-15V为3%;其他路的纹波要求不高;
(3)25V(3路)、18V、-8V都是给IGBT驱动用的;
(4)负载相对比较稳定,个人觉得交叉调整率的要求不是很高。
【PS:昨天发的帖子,今天一看,就有这么多高手来相助,倍感欣慰!谢谢支持!】

--------
2012-8-11补充追问:
(1)在设计反激式变压器时,需要电路中主要器件的参数,我想问一下,像MOSFET等器件的参数怎么定啊?有没有详细的资料可以参考参考?现在低压的输入范围定下来了,为8-18V,又被开关管的耐压值和副边整流二极管的耐压值等参数困扰。望各位大侠指点一二。
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Jerry.lin
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  • 2012-8-2 22:07:12
 
建议找一款结构相仿的的应用,先参考原厂的设计,这样少走弯路,最好能拿到凭估板,不知你功率多大。MPS这方面相关的应用应该较多。
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-3 11:56:28
 
你好,首先谢谢你的回复!
相仿的电路到是有一个,那个是高压做的,现在准备做低压方案!
MPS是指?刚接触反激不久,很多名词不怎么了解,还望指点一二
wangjinlongd
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高级工程师
  • 2012-8-6 08:35:31
 
能够把高压方案传上来吗?或者给个链接
xkw1cn
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  • 2012-8-2 22:53:19
 
12V做反激?多大功率?
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-3 12:00:04
 
功率为48W,容易实现吗?有什么好的建议呢?
xkw1cn
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  • 2012-8-3 22:33:02
 
很容易。建议用连续工作模式。
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-4 15:41:15
 
我在一个参考资料上看到:“设计难点:变压器的工作模式随着输入电压及负载的变化而变化;低输入电压,满载条件下变压器工作在连续电流模式(CCM);高输入电压,轻载条件下变压器工作在非连续电流模式(DCM)”。不知道所谓的难点在哪?
wangjinlongd
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高级工程师
  • 2012-8-6 08:36:19
 
能说说原因吗?
kyo
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副总工程师
  • 2012-8-4 08:10:48
 
如果是48V,12V输入,没记错的话低压应该是在8-9V左右,如果用电阻采样的话,电阻表示压力很大,建议用互感器
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-4 15:45:36
 
输入电压范围选多宽为好呢?是不是得看我的PWM芯片啊?选U2813(汽车级)怎么样?
kyo
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副总工程师
  • 2012-8-4 21:34:20
 
不是,DC12V,正常范围都是8/9-16V,这样子,有个标准的
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-6 10:05:16
 
哦,了解了!
allenwang6392
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本网技师
  • 2012-8-5 14:12:47
 
你好,我是新手,请问一下,为什么不能用电阻采样呢,输出多大的电压才可以用电阻采样? 谢谢!
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-6 10:09:56
 
与29楼同问kyo工程师,能否说详细点,谢谢!
ope8363744
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  • 2014-4-26 14:48:04
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你算一下电阻的功率
蒋江黔
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  • 2012-8-2 23:36:42
 
8路输出,变压器表示鸭梨好大
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-3 12:03:22
 
久闻蒋工的大名,很荣幸得到您的关注!
之前有个师兄做过一个高压的方案,可以稳定工作了!现在就是准备换成低压来做!您说的变压器鸭梨大指的是?能否详细点,谢谢!
joezzhang
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副总工程师
  • 2012-8-2 23:52:24
 
先问问多大功率?再问你有多大空间?8组输出,变压器会绕得很痛苦滴,就算叠加绕法都是很痛苦滴。。。
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-3 12:10:19
 
谢谢你的回复,功率为48W,空间尺寸没多大要求的!之前我师兄做过高压的方案,变压器的绕制也做了,不是很难!交给厂家做了2次,都能保证高压的方案稳定工作!我个人认为,低压做的话,变压器的体积相比以前的高压方案应该会小些,至于其他因素,还未曾考虑,谢谢指点!
joezzhang
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LV8
副总工程师
  • 2012-8-3 22:15:50
 
空间要求不严格的话就用大点的变压器把这些绕组装进去就好了,变压器体积不一定减小,低压的要求粗线或者多根并绕,绕线空间的利用率会大大降低。
关键是多路输出的电气隔离要求和负载调整率要求如何?看起来像一个大家伙的辅助电源,负载调整率的要求应该不高,但要根据主路的电压来决定绝缘电压等级。其实有条件的情况下做两组二次稳压也不失为一个好办法,因为你的变压器大小主要取决于绕线空间而不是功率要求,用二次稳压来减少两个绕组可能体积和成本都不会上升,布局却可以更灵活。
叶紫1987
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LV6
高级工程师
  • 2012-8-4 11:02:34
 
嗯,绕线的难度确实没我想象的那么简单!
高手就是高手啊,确实是一个关键系统的辅助电源,用于电机驱动系统上面的有条件的情况下做两组二次稳压也不失为一个好办法……”,我会仔细考虑你的建议
负载调整率的要求不高的,因为负载都很固定!
Coming.Lu
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  • 2012-8-3 07:52:29
 
反激做这么多路,调整率难做好,能接受吗。
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-3 12:12:12
 
谢谢你的回复!您的意思是调整率不好做?
这款DCDC的负载相对比较稳定,个人觉得交叉调整率的要求不是很高!
至于其他因素,我暂时还没考虑到,还望多多指教!
Coming.Lu
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  • 2012-8-7 07:44:07
 
负载比较稳定的话,可以试试。
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-7 10:24:44
 
嗯,谢谢总工的肯定
kyo
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LV8
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  • 2012-8-3 08:41:19
 
可以用变压器加三端稳压器结合起来做,
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-3 12:14:22
 
呵呵,谢谢你的建议!
但是不能做的那么简单的!
可有其他的更好的建议呢?
st.you
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总工程师
  • 2012-8-3 13:11:13
 
其实也不是非常难,就是变压器引脚比较多,麻烦些,或许可以用多个变压器初级并联的方式来实现。
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-3 14:27:18
 
嗯,谢谢您的回复!
高压那款DCDC做的变压器,有20个引脚,10组绕组!
按变压器的变比这个低压的对应变压器,体积应该小很多吧?
st.you
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LV10
总工程师
  • 2012-8-3 14:40:27
 
这个,你的想法很奇怪啊,
电压低了,匝数少了,可是因为功率不变所以电流大了,线径就需要比高压输入时候更粗了,空间应该是差不多的,也就是变压器大小不会因此而有太多变化。
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-3 19:34:22
 
嗯,接触DCDC的时间也不长,所以很多没考虑周全,见笑了啊!
kyo
  • kyo
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LV8
副总工程师
  • 2012-8-3 14:48:54
 
才20个引脚呀,我记得ETD有18+18的,你用那个绕,
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-3 19:35:33
 
呵呵,资源有些浪费啊!
不过可以考虑的,或许以后需要借鉴!
Preston
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副总工程师
  • 2012-8-4 16:01:27
 
仿真就没什么必要了,而且要先选器件再画原理图。
输入电压偏低,这个功率电流采样还是要用互感器的。
这么多组输出,用一个变压器送出来,引脚数应该不够。可以考虑多个变压器级联。反激变压器的次级绕组直接连接一个正激接法的变压器,是可以扩展输出电压数的,并且可以做隔离,在输出电压要求不高的地方还是不错的选择,也不需要使用滤波电感。
如果负载相对稳定,交叉调整率通常不是问题。变压器的绕制工艺处理一下就可以了。不过如果8路都在同一个变压器上,感觉还是不太好。
控制芯片的选择要看允许的输入电压范围,输入最低电压太低的话,驱动芯片和MOS的选择都要注意。
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-4 17:11:42
 
仿真没什么必要?呵呵,我们导师还叫我先仿真试试,与之前师兄做的高压DCDC作对比呢!
看样子高压输入改成低压输入,改动的地方还是蛮多的,几个大侠都提到了采样的问题!
之前的高压输入方案,还有9路输出呢,即多一个辅助回路,估计我这个里面也需要!一个变压器应该可以的!你提的建议也很好,到时可以借鉴!
输入电压定为12V,但是范围还没确定,“控制芯片的选择要看允许的输入电压范围,输入最低电压太低的话,驱动芯片和MOS的选择都要注意。”这个问题我也注意到了,谢谢提醒!
Preston
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副总工程师
  • 2012-8-5 08:19:58
 
仿真的结果,靠计算已经可以了解了。
计算不出来的东西,仿真也仿不出来,因为没有磁器件的精确模型。
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-6 10:12:01
 
嗯,说得很在理,谢谢!顺便问一句,DCDC仿真中,除了saber,还有哪些常用的仿真软件啊?
Preston
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LV8
副总工程师
  • 2012-8-6 10:16:46
 
仿真软件,saber没有用过,据说很强大。
我只用过matlab/simulink、multisim、simetrix,各有各的特点。
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-6 11:02:21
 
呵呵,谢谢
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-11 15:47:09
 
求解啊
Preston
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副总工程师
  • 2012-8-11 16:14:54
 
问MOS和二极管的耐压么?
MOS耐压就是(输入电压+变压器反射电压+预期的漏感尖峰电压)/80%,你输入最高18V,用100V的MOS应该足够了。
二极管耐压就是(输入电压按匝数比折算到次级的电压+输出电压)*(1.5到2,根据不同的输出电压来选就可以了。
叶紫1987
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LV6
高级工程师
  • 2012-8-12 19:42:10
 
(1)“(输入电压+变压器反射电压+预期的漏感尖峰电压)/80%,”这个里面的“变压器反射电压”指的是?
(2)副边整流二极管的耐压值和最大反向电压是一个概念吗?整流二极管的正向导通压降一般取1V可以吧?
xiaoliangyl
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  • 2012-8-12 21:43:49
 
1)变压器反射电压是指开关截止时次级反射回初级的电压,大小等于(V0+VF)Np/Ns
2)不是一个概念,整流二极管压降如果用肖特基一般为0.4-0.8V左右,快恢复一般大为0.8-1.1V,而且这个还跟你的输出电流有关
Preston
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副总工程师
  • 2012-8-13 08:48:29
 
反射电压是指输出电压按匝数比折算到初级的电压
整流二极管的耐压值和最大反压是可以等同的
二极管正向导通电压取1V是可以的。这个取值的误差对计算结果的影响基本可以忽略。
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-13 11:56:57
 
非常感谢您的详细解答
叶紫1987
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高级工程师
  • 2012-8-23 15:47:18
 
在我这个设计中“预期的漏感尖峰电压”大概为多少呢?有没有经验公式啊?
kyo
  • kyo
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LV8
副总工程师
  • 2012-8-23 16:30:39
 
IRF3205就行了,市场上满地都是
叶紫1987
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LV6
高级工程师
  • 2012-8-23 21:16:13
 
耐压值小了噢,我选定的为100V,IRF3205才55V。
Preston
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LV8
副总工程师
  • 2012-8-24 00:14:28
 
预期的漏感电压可以根据估计的漏感值(变压器初级电感量的2%~8%)和反射电压与RCD吸收电路的参数大概算出来。
你的输入电压较低,可以初步选为漏感尖峰与反射电压相等。
然后根据这个尖峰电压再计算RCD吸收电路的参数。
xiongaa
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LV3
助理工程师
  • 2014-4-15 23:26:34
 
不知楼主做出来没,能不能请教几个问题?
叶紫1987
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-18 16:41:11
 
完工了,请问吧
wang_LP
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LV2
本网技师
  • 2014-4-19 10:38:02
  • 倒数10
 
能请教几个问题吗,12V转15V,-8V,多路输出,变压器反激,
(1)选择什么型号变压器磁芯比较合适?
(2)初级线圈的电感量是不是很小,漏感会不会影响?
rj44444
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版主
  • 2014-4-20 22:41:35
  • 倒数9
 
选择多大磁芯看功率,可以肯定的是可以选用比同等功率高压输入时小一点的磁芯,因为频率可以跑高点。
初级电感量确实会很小,之前做过10--40V输入,输出25W的,初级电感量20uH,漏感控制从绕制方法上下点功夫
wang_LP
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LV2
本网技师
  • 2014-4-26 10:27:51
  • 倒数8
 
电流采样采用电阻采样,还是电流互感器采样?
rj44444
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版主
  • 2014-4-26 21:14:06
  • 倒数6
 
都可以,我是用电阻采样,为了降低采样电阻损耗,可以在IC外部加入电路将流限降低
wang_LP
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LV2
本网技师
  • 2014-4-27 09:59:40
  • 倒数5
 
IC外部加入电路将流限降低有没有可以参考的设计?
rj44444
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版主
  • 2014-4-28 08:35:12
  • 倒数4
 
参考安森美的UC3844 datasheet
xiongaa
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LV3
助理工程师
  • 2014-5-22 20:23:52
  • 倒数3
 
占空比多少,那个型号的磁芯,mos参数,你是怎么提高负载调整率的?最近做了个12V转15V三路一路5v的反激电源,功率大概20W。负载交叉调整率不是很好,用5v那一路电阻反馈的,5v重载,其他三路轻哉的时候电压能到16v,还有5v空载,其他三路基本不能正常负载 。如果吧假负载的阻止减小的话,虽然以上情况有缓解,但是电源效率就低了。我选用的EFD20的磁芯,mos是640,200v 18A的,变压器匝比10:4:12.占空比70%
xiongaa
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LV3
助理工程师
  • 2014-5-22 20:25:25
  • 倒数2
 
你的互感器检流?
那小小先生
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LV1
本网技工
最新回复
  • 2018-2-10 16:04:18
  • 倒数1
 
叶工你好!
      我在做一个12V升30V的反激,在设计变压器遇到了问题,不知道能否请教你些问题?不知道您还做没做电源了?
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