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50W多路输出的较完美方案

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frosthou
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本网技师
  • 2013-1-14 16:09:42
10问答币
我是电气专业的学生,但是开关电源这块之前接触不多,主要不是这个小专业里的(不是说这个专业真的小,电源设计是一门艺术)。首先谢谢大家的讨论帖,让我由小白变成了入门菜鸟。现在要设计一款隔离多路输出的电源,下边是我的一些要求:
1.总的输出功率大概在50W,主要是要求轻便,可靠,并且好拓展,成本什么的想出一台成品之后再去考虑。
2.隔离变压器的原边匝数小(5匝以内),这个是定死了的,原边匝数越少越好。这个是为了便于拓展。
3.磁芯为环形这个也是定死了的,是由负载的外观和产品外观决定的。按照目前自己掌握到的知识,我选的是大约12cm外径的一款铁氧体磁芯。


我知道一般拓扑就是foward,flyback,push-pull等等,综合我的输出功率和电路复杂程度,我之前做了一个反激式的(再次感谢贵论坛大牛们的帖子让我入门),当时已经实现了5路输出,但总感觉效果不满意。原因如下:
1.由于一次侧匝数小,Lp也小,所以一次侧电流峰值很大,这样前级的ac-dc变压器的容量要选的很大,按我的设计,计算下来前级需要50V,10A的输出能力,亦即36V,500W级的变压器。这样一来是不是说为了设计一台Pout=50W的电源,前级需要500W级的变压器供电?感觉很不完美。
2.磁芯我采用两个磁环叠起来使用,目的是增大一次侧电感,减小峰值电流,进而减小供电变压器容量。但磁芯有声音,这个我也觉得不好。


通过学习,我感觉在反激这一块大家的讨论贴我基本都能看懂了(再次感谢)。我想请教各位的是:
能不能提供一个更理想的拓扑结构呢?要自己找的话只能把每种结构都学一遍才行,所以想求助一下大家。现在觉得双管推挽不错,但还没深入学习。另外也有人推荐过LLc谐振方案。
大家怎么看?
一直在学习大家的帖子,收益很大,毕竟是小白入门。经过前段时间的学习,感受挺多的,下面我也想吧自己的设计过程分享出来,让自己的电源设计理论能更深入些。但首先还是得求教大家的方案了!!谢谢!

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1、低压输入时,芯片工作电压很低,无需辅助绕组供电; 2、是的,一般用1:100的变比,失真是有点,但是输出精度还好,我的能满足需求。
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st.you
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总工程师
  • 2013-1-14 16:21:59
 
峰值电流再大,也不需要500W那么大的电源给它供电吧?除非你这个电源效率只有10%
frosthou
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本网技师
  • 2013-1-14 16:30:20
 
你好,我考虑变压器的功率的时候主要是基于安全可靠性的。。。按Vin(dc)=50V计算出来的一次侧电流峰值为8A左右,我怕选个小功率的供电变压器它会过载啊。这个理解我确实不知道对不对。。。主要最初做过个小点功率的,当时Ip=4A的时候,我选了个额定电流3A的(12V,36W),结果供电变压器会响。。。
Ps:既然想起来了我就多写点。。。。最初是考虑用AC-整流桥-DC这么做的,但不加pfc的话ac变压器的峰值电流会更大,所以反激时候我又加上了pfc,后来是用的L6561的反激式pfc做的,既反激了,又有pfc,哈哈~
frosthou
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本网技师
  • 2013-1-14 21:00:33
 
自己顶
st.you
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总工程师
  • 2013-1-15 11:48:29
 
离线开关电源中,桥式整流直接滤波,流过市电的峰值电流也不小了,那你家的电表是不是要按这个峰值电流*市电电压的容量来装呢?
roc171
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高级工程师
  • 2013-1-14 21:53:05
 
50W的输出,500W的输入???
frosthou
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本网技师
  • 2013-1-15 09:54:18
 
无奈之举,因为原边电流比较大,输入额定容量小了怕输入变压器的峰值电流过载
roc171
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高级工程师
  • 2013-1-15 19:52:07
 
那你这效率是不是太低了点呢
叶紫1987
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高级工程师
  • 2013-1-14 22:08:00
 
我设计过的反激和你的差不多,且用2种输入实现了(也得到论坛里很多大侠的指点)!
1、220-400V输入,9路输出(包括辅助绕组);

2、9-18V输入,8路输出(无辅助绕组)。
针对低压输入时,我的原边匝数也很小,6匝,原边电流峰值为13A,除了你的磁芯要求为环形外,其他的貌似和我的类似! 可以交流交流!
frosthou
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本网技师
  • 2013-1-15 09:53:09
 
恩叶紫姐的那个系列帖子也是肯定拜读过的。。。低压输入时,一定占空比和频率下需要Lp小才能保证输入足够的功率,所以一次侧匝数少再加开气隙对吧?但是感觉一次侧匝数一少,Lp就小了,那么原边峰值电流很容易就大了。。。那请问您方案2里的前级供电变压器是如何选型的呢?原边峰值电流13A的话,不加pfc,供电变压器的峰值电流会更大的(当然不是整流的话就另说了,哈哈),我就是觉得这个挺纠结的!
叶紫1987
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高级工程师
  • 2013-1-15 12:46:48
 
没加PFC,仅仅加了一个大的电解电容,2200uF的,供电电源就是普通的多路输出直流电源。
但是在重载时,供电电源发热大,如果再大一些电流,就带不动了!
初级电流大,得用CT采样才行的!你是怎么做的?现在进行到哪步了?
frosthou
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本网技师
  • 2013-1-15 17:49:16
 
哦,你是直接用直流源供电的哦。。。我设计方案是通过降压变压器从市电取交流,再AC-DC这样的供电方式。后面遇到这个大峰值电流问题之后,考虑加了pfc。
现在我采用的是24V,300W的变压器供电,调试到了5路18V,0.15A的输出,0.2A应该也能实现,只要把采样电阻弄小点就好了。要最终弄到10路的话,得重新设计供电参数。
叶紫1987
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高级工程师
  • 2013-1-15 20:21:31
  • 倒数10
 
不错哈,那你继续努力!
frosthou
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本网技师
  • 2013-1-16 09:26:32
  • 倒数7
 
且慢,小的还有问题!
1.你的2号方案里无辅助绕组是啥意思?是指不需要辅助绕组给芯片供电呢还是不需要辅助绕组来反馈?是如何实现的?
2.电流互感器的话我之前也考虑过,就是把采样电流等比例减小吧,但这个会不会存在波形的失真呢?这个我不懂,就怕失真了采样就没精度了。。。
叶紫1987
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高级工程师
  • 2013-1-16 13:52:40
  • 倒数2
 
1、低压输入时,芯片工作电压很低,无需辅助绕组供电;
2、是的,一般用1:100的变比,失真是有点,但是输出精度还好,我的能满足需求。
nc965
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  • 2013-1-15 22:10:22
  • 倒数9
 
感觉你抛出的框架就不完美
frosthou
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本网技师
  • 2013-1-16 09:22:42
  • 倒数8
 
框架是别人定的,不好改,说不定别人是有一些别的方面考虑的。我的理解是在既定框架上才有所谓的“较完美”的“解决方案”吧。。。。
李工,您觉得在目前不完美的框架下,有没有啥“较完美”的解决方案呢?或者您觉得在您的理解下,咋样才能使框架“完美”些呢。。这样才能和客户去沟通啊。。
nc965
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  • 2013-1-16 10:56:23
  • 倒数5
 
人家的框架前面有个降压的变压器,你这部分属于二次电源了,就和电脑主板上的电源分配模块差不多,功率也差不多,那个个应该是较完美的方案,BUCK阵列模块。
frosthou
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本网技师
  • 2013-1-16 13:01:06
  • 倒数4
 
这个没听说过,但是很感兴趣!刚搜了下buck阵列模块也没什么理想的结果,李工能不能提供一些多一些信息,最好是资料什么的,多谢!
钜微电源-小罗
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  • 2013-1-16 13:52:28
  • 倒数3
 
所谓buck阵列模块就是主路都为12V(以ATX电源为例) 5V 和3.3V都为BUCK模块 每个模块可以做很大电流 只要你的主路给力
nc965
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  • 倒数1
 
貌似论坛里陈为老师有专题资料
cxb1982
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我也来学习学习~!~!
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