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【龙腾原创】一些受益匪浅的电源问题思考

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burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-11 20:24:34
电源问题层出不穷,没有人可以一辈子搞清楚电源的所有问题。就算二十年经验丰富的电源高手也会碰到一下子解决不了的问题。我们经常日以继夜的去试验探索,这种调试怎么会是个头?有时穷尽我们现有的知识去思考,却很难得到真实的答案。将我想通了的问题以及没全想通的和大家分享,希望大家能够畅所欲言关于电源的奥秘,一起得以成长!
先罗列22个问题,分别在不同时间,不同楼层给出思考以及指引方向,欢迎大家前往讨论!
问题一:我们小功率用到最多的反激电源,为什么我们常常选择65K或者100K作为开关频率?有哪些原因制约了?或者哪些情况下我们可以增大开关频率?或者减小开关频率?
问题二:LLC中为什么我们常在二区设计开关频率?一区和三区为什么不可以?有哪些因素制约呢?或者如果选取一区和三区作为开关频率会有什么后果呢?
问题三:当我们反激的占空比大于50%会带来什么?好的方面有哪些?不好的方面有哪些?
问题四:反激电源如果要做到一定的效率,需要从哪些方面着手?准谐振?同步整流?
问题五:电源的传导是怎么形成的?传导的途径有哪些?常用的手段?电源的辐射受哪些东西影响?怎么做大功率的EMC。
问题六:我们选择拓扑时需要考虑哪些方面的因素?各种拓扑使用环境及优缺点?
问题七:考虑电源成本时,我们要从哪里下手呢?
问题八:电源的环路设计,电源哪些部分影响电源的环路?好的环路有哪些指标决定?
问题九:对各种拓扑的软开关形式有哪些?软开关是如何实现的?
问题十:什么样的变压器才算是最完美适用的?变压器决定了什么,影响了什么?
问题十一:我们真的需要到迷恋设计工具,依赖仿真的地步吗?
问题十二:评判一块电源板LAYOUT好坏有哪些地方能一阵见血发现?
问题十三:电源的元器件你懂多少?MOS管结电容多大,对哪些有影响?RDS跟温度是什么关系?肖特基反向恢复电流影响什么?电容的ESR会带来哪些影响?

问题十四:你对磁性材料了解多少,磁环和磁芯有哪些差异?低磁环和高磁环用在什么情况?

问题十五:电源损耗是怎么分布的?MOS管损耗?变压器损耗?变压器除了直流损耗,还有交流损耗怎么算的?
问题十六:电源中的热设计,散热器是怎么选择的?散热器设计需要考虑什么?

问题十七:LLC的输出滤波电容怎么决定的?受哪些因素影响?

问题十八:移相全桥的驱动是什么实现的?何为移相?移相带来什么?

问题十九:大功率若追求效率,无桥PFC是怎么实现的?原理是什么?

问题二十:电力电源中为什么用到三相电?三相三电平是怎么实现,三电平带来了什么?

问题二十一:电源中有很多保护电路,你最多能说几种保护?怎么去实现?

问题二十二:搞电源不懂市场?你搞的电源何去何从?开发出了没用?替老板赚到钱才有用。

先发问这些,这些我都绞尽脑汁的想过,也和人探讨过,有的得到了一些答案,有的也不尽然,因为每个人的思维都有局限性。论坛藏龙卧虎,我会将自己对电源的思考不断记录下来,希望有经验的给以指导,新手朋友得以学习启发,大家一起不断深挖电源的未知世界

大总结:
目前22个问题都已基本给出了我自己的想法和思考,已经在不同楼层给出思考答案,这是我认为做好一个电源必备的理论素质!都是手打的,自己想到哪写到哪,都是切身体会!希望对刚入行的朋友一些引导和思考,因为电源本身是一个系统问题,设计时不只是考虑某些因素而是综合因素,论坛里新人朋友比较多,只有系统去思考设计电源要注意哪些问题,才能不至于晕头转向!
22个问题暂已完结,成长之路并未终结,对于今后该贴的打算和希望有几点:
1.以后会不断的补充完善这些问题,当然会也有更具体的实例去引导,先做大概介绍,提供思路和方向!
2.大家针对某些具体问题有疑惑或是意见可留下来,大家一起讨论学习!
3.大家如果需要相关的学习资料,我这里也很多,之后也会考虑添加附件资料!
4.以后边做项目,边解决的问题,也会拿出来分享和思考!
5.希望大家站在更高的格局,更大的视野观去思考行业,关注行业。
咱虽然是一个普通工程师,但不想永远只是一个普通的工程师!比如电源行业的品质问题,市场问题,生产问题,项目管理等等都需要去涉猎,电源行业要走的更远更高端,必须是一个综合素质极佳的方可胜任!
当我们四十岁时,回想曾经的成长点滴,在世纪电源网相聚,在龙腾企业给予的赞助平台下,这么多年轻工程师在这里解决技术上的困惑,彼此相扶成长!
提示:一些不同楼层还有更多其它资料分享以及经验分享!
愿望:希望大家能在本贴中能共同进步!见证电源学习过程中的成长!谢谢大家!
若想系统了解开关电源电路与PCB设计以及EMC整改相关内容,可参见
新开帖:
(结合电路谈PCB设计与EMC整改) http://bbs.21dianyuan.com/183923.html

行业讨论贴http://bbs.21dianyuan.com/178457.html
调试分享贴http://bbs.21dianyuan.com/178458.html


获奖致谢
很高兴此次取得【第一期龙腾杯】龙腾原创奖一等奖,谢谢大家对本帖的支持以及互动讨论,使我本人也收获不少!同时感谢世纪电源网以及龙腾企业给与的平台支持,以后会继续支持相关活动!来这个论坛是2014年4月份的,也只能算论坛里的一个新人,取得这个荣誉还是小有激动,本是只想将自己成长过程中对电源的思考分享出来,给一些刚接触电源的朋友一些方向上的思考指导,意外收获大奖!这个奖也更加坚定了自己在第二期活动中将更好的东西分享出来,和大家一起探讨电源,共同学习进步,谢谢大家!
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-11 20:33:43
 
问题一:们小功率用到最多的反激电源,为什么我们常常选择65K或者100K(这些频率段附近)作为开关频率?有哪些原因制约了?或者哪些情况下我们可以增大开关频率?或者减小开关频率?
开关电源为什么常常选择65K或者100K左右范围作为开关频率,有的人会说IC厂家都是生产这样的IC,当然这也有原因。每个电源的开关频率会决定什么?
应该从这里去思考原因。还会有人说频率高了EMC不好过,一般来说是这样,但这不是必然,EMC与频率有关系,但不是必然。想象我们的电源开关频率提高了,直接带来的影响是什么?当然是MOS开关损耗增大,因为单位时间开关次数增多了。如果频率减小了会带来什么?开关损耗是减小了,但是我们的储能器件单周期提供的能量就要增多,势必需要的变压器磁性要更大,储能电感要更大了。选取在65K到100K左右就是一个比较合适的经验折中,电源就是在折中合理化折中进行。
假如在特殊情形下,输入电压比较低,开关损耗已经很小了,不在乎这点开关损耗吗,那我们就可以提高开关频率,起到减小磁性器件体积的目的。
本贴关键:如何选择合适IC的开关频率?主流IC的开关频率为什么是大概是这么一些范围?开关频率和什么有关,说的是普遍情况,不是想钻牛角尖好多IC还有什么不同的频率。更多的想发散大家思维去注意到这些问题!
shiyunping
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副总工程师
  • 2014-4-11 20:47:49
 

对楼主:问题一的疑问
1 你是如何知道一般选择65或者100KHZ,作为开关电源的开关频率的?
2 又是如何在工作中发现开关电源开关频率确实工作在65KHZ,或100KHZ的。
3,有两张以上的测试65KHZ100KHZ频率的图片说明吗?
4,你是否知道开关电源可以工作在1.5HZ.
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-11 20:57:49
 
谢谢你的疑问,不过个人认为有点小牛角尖,我这里想说的普遍情况,主要想提的是开关频率和什么有关,如何去选择合适开关频率,为什么主流IC以及开关频率是这么多,注意不是一定,是普遍情况,让新手区理解一般行为,当然开关电源想怎么做都可以,要能合理使用。
1 你是如何知道一般选择65或者100KHZ,作为开关电源的开关频率的?(调研普遍的大厂家主流IC,这二个会比较多,当然也有一些在这附近,还有一些是可调的开关频率)
2 又是如何在工作中发现开关电源开关频率确实工作在65KHZ,或100KHZ的。(从设计角度考量,普遍电源使用这个范围)
3,有两张以上的测试65KHZ100KHZ频率的图片说明吗?(何止二张图片,毫无意义)
4,你是否知道开关电源可以工作在1.5HZ.(你觉得这样谈有必要,工作没有什么不可以,纯熟钻牛角尖,做技术切记钻牛角尖,那你能谈谈为什么普遍电源不工作在1.5HZ,说这个才有意义,你做出1.5HZ的电源纯属毫无意义的事情)
提醒:做技术人员切记钻牛角尖,咱们不是校园研究派,是需要将理论与实践现结合起来,做出来的产品才是有意义的产品!
zhojianjin
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高级工程师
  • 2014-4-11 21:06:11
 
频率这个不一定的,但芯片来说都是传承
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-11 21:10:06
 
请问你见过固定频率的IC,不是65K或者100K,当然是指在这些频率左右的也有,只是主流上量的65K或100K更多,看一些大公司就能判断一些趋势了。
当然为什么前人这么选择,当然是有其道理,不能只知道怎么做,然而不知其为什么这样做,能通用兼容是一方面,还有一方面是是我们的主流电源是什么架构的,什么需求(比如输入宽电压,通常效率80%左右或更高),主流电源趋势决定主流IC!
black_cheung
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副总工程师
  • 2014-4-16 09:06:25
 
PI的IC有听过吗?TOP252-262,像top259-261yn的固定开关频率是66kHz,TOP254-258 y,e,l,控制频率有66kHz和132kHz;
再比如leadtrend,听过吗,台湾通嘉,LD5520,LD9202,LD9204A,LD5533,那都可以130kHz
ld7790,85kHz
burning520999
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高级工程师
  • 2014-5-16 20:40:23
 
主要是指普遍在65K-100K左右,不一定是针对65K,或100K。这些主流厂家IC种类是很多,不过卖的好的,上量的大家还是喜欢能通用,尤其是PIN对PIN兼容,就很容易做到主流上量。
zhaowenming007
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高级工程师
  • 2017-8-18 14:51:38
  • 倒数2
 
LD7790是最高频率85KHZ,
shuihuazhelei
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助理工程师
  • 2014-5-16 14:57:49
 
liujinyu76
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高级工程师
  • 2014-6-12 16:49:20
 
一般65Khz这个频率RC比较好选择,差点也无所谓,再就是个人感觉还是开关损耗和磁芯的频率比较重要,65KHZ的电源磁芯差异影响的小些。
jng111
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本网技师
  • 2014-7-4 15:34:46
 
师兄,小弟有缘至此,不小心看到了兄长的提醒,小弟试问,学术探讨跟做出东西来是一回事吗?小弟爱好技术,对开开关电源小弟还没到门口,以技术论小弟没什么资格说话的,但小弟知道,学习是一个不断失败修改失败修改。。。。的过程。小弟不认为做技术不能钻牛角尖。做出东西来当然是真理,可如果只是做,讨论就变的没有必要,那不是闭门造车?小弟觉得,论坛应该就是探索的地方!望师兄批评。。。。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-7-4 17:27:38
 
太客气了,钻牛角尖看你探讨话题的目的;讨论的意义是什么?是为了理解一些东西去探讨,可以放到一些极端情况去假设;但如果是为说明一些现实的问题,去钻牛角尖毫无意义,对你实质产品研发是误区,显然我这里是谈实质产品,要区分话题的目的和意义;
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-15 00:01:59
 
估计你用IC用的种类太少了。不是知道可不可以工作,要谈实际中我们去怎么合适选择,不想说一些特例去误导新人,而是将普遍的适用与应用紧密相连的理论和大家分享,尤其是一些刚入门的朋友!
学海游轮
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副总工程师
  • 2014-4-18 23:12:37
 
个人认为单反的话,65K和100k是比较合适的。这里有两个限值:
a. 150K 高于150K你的EMI就要费点心思了。
b 20k 20到20K是人耳的听力范围,低于20K变压器会发出兹兹声,这也不好。通常情况是,如果要求变压器尺寸小,就选个100K。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-19 10:46:37
 
说的有一定根据,频率高和EMC有关系但不是必然关系的!
学海游轮
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LV8
副总工程师
  • 2014-4-19 19:25:57
 
EMI干扰的源头一定是高的开关频率,线性电源的EMI就很好。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-19 19:35:37
 
开关频率是EMI源头之一,也有一些是器件寄生参数的谐振,如变压器,PFC电感等。不改变频率调整器件也可以消除。
huhushuai
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高级工程师
  • 2014-4-28 14:26:31
 
扩展知识面,谢谢楼主了。
wxj1220
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高级工程师
  • 2014-6-3 10:47:39
 
有道理,并非EMI就是高的开关频率导致,可能和器件寄生参数有很大关系,例如MOS的
Cg-d,Cd-s等电容对辐射有至关重要的影响
RedDevil
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LV3
助理工程师
  • 2014-6-8 14:54:13
 
[size=14.399999618530273px]EMI跟频率肯定有关系:U=Ldi/dt I=Cdu/dt
burning520999
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高级工程师
  • 2014-6-8 17:14:28
 
没有人否认EMI跟频率有关系,只是EMI的严重程度跟频率没有必然关系。
举个简单例子,开关频率65K,我们做EMC认证假设过GL2003(一个德国的认证标准),传导频率是15K-30M,发现65K开关频率超出很厉害,如果将开关频率调整为100K,测试结果是100K超出很厉害,这就根本说明不了,开关频率影响的是我们整改的方式不同,或者说某些频率段的滤波器不同。如果你碰巧更改开关频率EMC变好了,那只是巧合运气,或者说你目前的滤波形式或者EMC手段适合了这个频率。我这么说不知道你能否理解?
wzy616611
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高级工程师
  • 2014-6-19 11:40:00
 
那EMI到底跟什么关系最紧呢》
burning520999
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高级工程师
  • 2014-6-19 11:52:14
 
开关产生的,如MOS管,二极管,以及变压器,电感一些浮动点产生,还有一些寄生参数谐振!
wzy616611
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高级工程师
  • 2014-6-19 10:50:56
 
这怎么解释的呢?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-6-23 19:48:10
 
这公式只能说明这里能产生电磁场,但这个电磁场辐射是不是能被仪器接收就是问号;产生的震荡波形并不是全部能在EMC图上显示出来,只有谐振出的正弦波并且幅度要比较强重复周期较多才最容易在频谱仪上扫出;做EMC前用示波器抓下波形很有必要,做到心中有数;
wzy616611
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高级工程师
  • 2014-6-9 15:07:47
 
EMI有哪些因素要考虑、
burning520999
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高级工程师
  • 2014-5-16 20:46:53
 
我研究的是趋势问题,普遍问题,个案方面什么样的电源没有。看主流市场,关注市场对我们的电源受欢迎程度有至关重要性!
soor003
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本网技师
  • 2014-5-28 00:38:16
 
一般与频率有关的量都包含:
1,变压器或电感的体积;
2,开关器件的损耗,包含MOS,二极管,变压器,电容等等;
3,控制稳定性;
4,工作环境温度;
书上都说再理想情况下,频率要越大越好,因为这样变换器的体积就会很小,但实际情况下,材料的特性限制使频率受到限制,最终需要根据手上有的材料进行最优化设计。目前情况下,市电输入,50-150KHz是最优化的考虑了,估计是这样吧。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-5-28 08:35:39
 
你说的很好,我提出的这个问题就是想引入你说的这些思考,不是想和一些人理论什么频率能做,不能做的问题,理论上都可做,主要我们都是做工程的,要考虑现实条件,这也是把产品做好的关键。
个人观点一:相对于那些烧钱把产品效率做高,在实验室玩玩。我更希望的是用最少钱的把产品质量做到合理适用。
个人观点二:书本害死人,很多人依靠书本去操作,发现很多现实条件是有差距的,不是否认所有书,是指普遍害人的那些,免得又遭一些人推荐什么好书召喷!
一花一天堂
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副总工程师
  • 2014-8-1 11:38:09
 
控制稳定性与频率鸟关系?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-8-1 12:28:50
 
个人也认为关系不大,真要扯也能扯点关系;
一般来说控制稳定性是指环路稳定,开关频率不一样,相应的环路也会有差异;也就是说65K和100K情形下,环路会有差异;
shiyongxie
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高级工程师
  • 2014-8-1 10:47:39
 
1.5HZ反激电源10W的电源如果做出来或者挺壮观的
蛋炒饭
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本网技师
  • 2014-4-29 16:39:57
 
也要看什么样的用途的吧
司马仲达
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总工程师
  • 2014-5-24 12:56:39
 
请教楼主两个超级难的问题,1、原边反馈PSR和次级最终输出反馈SSR,哪一种反应速度更快?负载调整率更好?2、输入电压越大的话,是不是系统增益更大,系统速度越快?谢谢
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-5-24 15:19:45
 
反馈经验分享:
1.系统反应快慢与环路速度有关,和原边副边无关(当然相同环路,原边反馈当然比副边更快,毕竟IC检测是原边,当然也有极少数把控制IC放在副边的)。当然首选副边反馈,原边反馈的优势就是省光耦成本低,效果当然是副边反馈好。
2.为了负载调整率好的话,就更应该选副边反馈,反馈一般选择带载比较重的那一路,原边VCC的载一般很轻,为了做调整率更应该选副边反馈!(当然变压器的设计对调整率无疑影响也很巨大,之前分享过变压器做调整率的经验)
3.输入电压升高,增益是减小。(前提传递函数一致的情况下)
系统响应速度,增益以及电路环路补偿是相互相关的,不能只从一个方面去判断合适不合适。一般的固定输出的电源环路还是比较好调的,比较困难的是不仅宽输入电压,而且宽输出电压,当然可以在电路上做手脚解决宽输出问题,适当补偿增益带宽。
司马仲达
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LV10
总工程师
  • 2014-5-24 15:40:43
 
1.系统反应快慢与环路速度有关,和原边副边无关(当然相同环路,原边反馈当然比副边更快,毕竟IC检测是原边,当然也有极少数把控制IC放在副边的)。当然首选副边反馈,原边反馈的优势就是省光耦成本低,效果当然是副边反馈好。
首先,感谢楼主的经验之谈,然后请问一下,PSR的话纹波应该比SSR大吧。因为次级电容充放电不可控了。而且,PSR的话,采样电容大的话,反应速度会慢,采样电容小的话,可能采样波动不准。介于这两个,纹波,应该PSR大吧。

burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-5-24 15:52:40
 
纹波大小是相对概念,比如你要求纹波小于50MV,二种方法都能达到,不好说谁不好,但是调整率是有着明显差异。纹波的影响因素很多,之前也有这方面专门的分享,比如我做过三路输出(5V,12V,24V)纹波都在20MV以内。只要环路调稳了,PCB布板是更加的关键,这时候可能比原理图参数还管用,你用了很多电容布板上没起到作用就是白搭。后面有机会可以更仔细分享下PCB布板与调试影响的分享!
重点提醒:PCB布板对纹波影响至关重要!(这时候你输出电容大小可能都没这个影响关键)
司马仲达
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LV10
总工程师
  • 2014-5-24 16:34:28
 
百分之一万的赞同楼主的333楼
希望楼主能抽空讲讲输入 输出滤波电容的走线,那个我觉得非常关键,尤其是输出电容。放不好。电容增加50%,滤波效果才能达到放的好的。
感谢楼主的经验。
qq80644864
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版主
  • 2014-5-24 23:56:49
 
走线是有很大影响
burning520999
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高级工程师
  • 2014-5-26 10:08:54
 
后续会具体分享怎么走线减小这种干扰影响!
qq80644864
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版主
  • 2014-5-26 12:54:04
 
这个不只是单纯的看后级,前级也很重要
burning520999
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高级工程师
  • 2014-5-26 20:12:50
 
这个前级后级是指输出滤波的吗?当然每一个电容的布置都重要,涉及到环路大小,电容滤波效果等。
格能
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本网技师
  • 2014-6-30 17:27:01
 
回复33楼:电解电容的品牌对于输出滤波效果也是有天壤之别的。我们原来5V12A输出的纹波抑制也是困扰了工程师很长时间,试了7、8个牌子,到最后,用了丰宾电容,效果是:平日呆板的工程师从他的办公室里带着少有的笑眯眯出来说:“丰宾电容真是好啊,纹波都快成一条直线了”。这是2004年的真实事情。所以,我们后来才代理了丰宾电解电容。深圳市格能电子技术有限公司( http://www.greenpowerld.com )
qq78679179
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助理工程师
  • 2014-6-26 19:35:28
 
有些充电器就是输出电压挺宽的。能不能讲一下宽电压的情况下,(副边)通常反馈环路会受怎样的影响?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-6-26 20:24:12
 
宽范围输出增益难调,将环路适当快点,增益大点;带PFC可能好做点,如果输入也是宽范围就更难搞了;
wxj1220
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高级工程师
  • 2014-6-3 10:35:48
 
对于楼主的说法有感触,电源的开关频率很关键的影响了EMI,EMC及磁芯的设计,顶一个!!
jinkywang
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本网技师
  • 2014-6-5 10:57:00
 
获益匪浅啊
tian447020052
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本网技师
  • 2014-6-9 23:27:39
 
很有跳占性啊
没做过 想尝试一下,疑问重重啊
qq78679179
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助理工程师
  • 2014-6-26 19:17:44
 
有一点我没有搞明白。。。。为什么输入电压低时不是这样:Pout=UI
U变小I就变大了,是不是损耗还变更大了?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-6-26 20:19:06
 
请问指的什么损耗?若是反激变压器漏感损耗,低压时,原边峰值电流大,当然损耗增大;
看你点的回复是针对开关频率,若是开关损耗的话,相同频率低压损耗小;若一样的损耗,低压可以适当增大开关频率也是这个道理;
原因是此电流并不是你给出公式的有效值,而是峰值电流,峰值电流跟占空比有关系,输入电压低,占空比大,峰值电流会减小;不知道这个解释有没有看明白;
qq78679179
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助理工程师
  • 2014-7-29 14:55:40
 
说的好,,,,
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-11 21:28:32
 
问题二LLC中为什么我们常在二区设计开关频率?一区和三区为什么不可以?有哪些因素制约呢?或者如果选取一区和三区作为开关频率会有什么后果呢?
LLC的原理是利用感性负载随开关频率的增大而感抗增大,来进行调节输出电压的,也就是PFM调制。并且MOS管开通损耗ZVS比ZCS小,一区是容性负载区,自然不可取。那么三区,开关频率大于谐振频率,这个仍是感性负载区,按道理MOS实现ZVS没有问题,确实如此。但是我们不能忽略副边的输出二极管关断。也就是原边MOS管关断时,谐振电流并没有减小到和励磁电流相等,实现副边整流二极管软关断。这也是我们通常也不选择三区的原因。
我们不能只按前人的经验去设计,而要知道只所以这样设计是有其必然的道理的!
chen1991
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本网技师
  • 2014-4-11 21:33:35
 
楼主,你在设计LLC时变压器时,怎样调试到合适的点?如满载感性了,轻载时又容性。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-11 21:36:59
 
调节K值控制好轻载到满载开关频率变化范围满足达到二区的条件。K值越小开关频率变化范围越小,当然效率也会低些,这需要折中考虑!一般K值在3到7也是这个原因。
huhushuai
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高级工程师
  • 2014-4-14 10:45:09
 
很有收获,谢谢大家了。
chen1991
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本网技师
  • 2014-4-15 08:22:08
 
多谢回复,学习了。
再请教:
那么我们调试时先是从满载开始,那么调试时从那些条件来确定时是我们需要参数?波形、还是那些依据?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-15 08:24:51
 
波形最直接,看原边MOS管是否是软开关,并且是ZVS,以及副边二极管是否达到软关断(零电流关断)!
chen1991
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本网技师
  • 2014-4-15 09:08:58
 
也就是说諧振Fs=Fr时,电流波形接近正弦波?还是略呈感性
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-15 10:52:49
 
开通的时候呈感性,实现ZVS.关断的时候谐振电流要等于励磁电流,实现软关断。
chen1991
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本网技师
  • 2014-4-15 13:27:16
 
有點難理解,整個開通和關斷過程不是同一個狀態嗎,怎樣做到開通時呈感性,關斷時軟關斷。
還是把整個工作點就設置在略感性位置?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-15 14:04:05
 
就是要满足开关频率大于最小谐振频率,就可以实现ZVS。关断是针对副边二极管零电流关断,开关频率小于最大谐振频率,实现ZVS。
chen1991
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本网技师
  • 2014-4-15 16:50:13
 
我這樣概括下是否可以:
首先,調試時以滿載為依據,確定Lm和匝比,同時也初定Lk,檢查波形是否在ZVC,可以以開關頻率向上移達到這個點???這樣是否合理?
2,從滿載往輕載移,檢查ZVC的狀況,如不能滿足ZVC時調節Lm/Lk,即K值,來實現全范圍工作???
這裏有一點似乎忽略了,匝比關聯到那些因素,怎樣去選擇?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-15 17:07:06
 
满载时候的开关频率大于小的那个谐振频率点,小于大的谐振频率就可以。然后空载是开关频率最大的时候,可适当大于大的那个谐振频率点,没有实现零电流关断也关系不大,毕竟是空载。经验值是满载时开关频率略小于大的那个谐振频率点,例如谐振点频率100K,满载开关频率可取90K,设计肯定是按满载来达要求。匝比跟增益有关,一般按照增益为1设计。
chen1991
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本网技师
  • 2014-4-15 18:42:08
 
對大的和小的諧振點不是很明
zuoshiyan1
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助理工程师
  • 2015-10-16 11:00:12
 
讨论氛围太棒了,学习了
chen1991
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本网技师
  • 2016-3-15 08:31:34
 
burning520999:
是否可以这样理解,两个谐振频率是指IC设定的两频率(最小和最大)?而电源工作时,满载时频率大于IC设计的最小频率,空载时接近最大频率或略超过也问题不大?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-15 17:08:51
 
下载79楼我传的LLC经典设计资料看一下,会有帮助!
chen1991
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本网技师
  • 2014-4-15 18:44:59
 
有下載,還沒看懂,多謝樓主耐心解釋。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-15 20:10:36
 
没事,多看几遍,每一遍都会有新的收获,我刚开始看这个估计快看了快50遍了。
chen1991
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本网技师
  • 2014-4-18 11:36:44
 
楼主50遍后就成牛人,用功可嘉
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-18 11:41:03
 
每隔一段时间去看一下,不是一次看很多遍,只是积累后去看感受也会不一样,尤其是结合自己做项目的实践去验证一些问题。
zyxwq
  • zyxwq
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LV3
助理工程师
  • 2014-7-30 12:05:41
 
楼主,你看50遍?难道没发现里面有一些错误吗?他那里面计算最大或最小频率公式是有问题的,这篇文章里的每一个公式我都推导过。俺认为最突出的是那个匝比手工稿很好,cmg写这个文章时是费了很多心思的,但有些错误,当然瑕不掩玉。
司马仲达
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总工程师
  • 2014-7-30 12:51:10
 
指出来,哪里有误,除了笔误
burning520999
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高级工程师
  • 2014-7-30 17:51:05
 
这篇文章确实写的简洁明了,适合新手去学习,确实很赞!
也是开始接触LLC前看这篇文章对我有些启发;看了很多遍;后面真正自己做LLC项目和设计时,根本没有按照文章给出的步骤去操作,可以说完全不一样的设计方式;也不会去仔细去推导一些公式,因为我注重的事思路和方向。。。
它的公式很多是简化了的,也就是考虑的因素不是很全的,不能说错误,只能说不是精确地计算;
对于新人来说,简洁的东西易懂,若是考虑的东西过全,过杂,未必有这篇文章的效果;我本人的设计书还是很全的,给出的公式比这个复杂太多;
谢冰
  • 谢冰
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LV4
初级工程师
  • 2014-6-2 15:40:57
 
这个在哪没有看到,能否给个网址
djsf-22
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初级工程师
  • 2014-6-29 19:39:16
 
学习
THTTH1982
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版主
  • 2014-6-9 16:47:25
 
在设计LLC时,谐振电压是高于母线电压,低于母线,还是等于母线电压。哪一种好。
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-6-9 20:05:20
 
当然是希望低一些,但这不是主要的考虑,看谐振电容大小取得合适,电压高点大不了谐振电容取容量大些的。
学海游轮
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副总工程师
  • 2014-5-1 17:35:42
 
我是LLC菜鸟,请问你指的看MOS管,看上管还是下管?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-5-1 20:21:45
 
都可以啊,想看哪个就看哪个,一般都会看。对比下驱动和VDS就知道就没有实现ZVS了。看副边有没有软关断就需要看下电感电流波形和谐振电容电流波形。
学海游轮
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LV8
副总工程师
  • 2014-5-6 19:01:17
 
再问一下,IC是怎么知道什么时候关断MOS从而进入死区时间的呢?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-5-6 21:41:37
 
这个是固定占空比各占50%,而且死区也是人为设定死的。当然频率不是固定的,随输出负载变化而变化。
学海游轮
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LV8
副总工程师
  • 2014-5-7 19:28:16
 
你只要插入了死区时间,就不能称之为占空比为50%。
那么IC是如何知道我要关断MOS的呢?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-5-7 21:23:14
 
一般死区很短,对占空比来说可以忽略。IC本身上下管驱动都是按照50%开通关闭的,IC会通过FB脚检测到的电压来调节开关频率,等同于是周期。IC检测到周期,再根据上下管驱动各占50%来控制开关。
学海游轮
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副总工程师
  • 2014-5-7 21:49:39
 
可以这样理解吗? 开关一关断,死区时间(比如300ns)就插入进来,300ns之后再开另一个管子。
还有一个问题就是如何实现高频?减小死区时间吗?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-5-7 22:02:11
 
通俗来说是你这么理解的!
死区和高频没什么关系,死区是为了满足实现软开关。IC是可以设置最小最大频率的,如何实现高频是什么意思?是指IC的FB脚检测到的电压来调节频率吗?这个是IC内部功能。
学海游轮
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副总工程师
  • 2014-5-7 22:08:25
 
刚没具体说,300ns的死区时间对于200Khz的频率来说,可以忽略。
但是频率如果高达500K呢,还可以忽略?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-5-7 22:31:32
 
一般不会这么设计的,通常100K,高的会到200K就不得了。开关频率高不仅开关损耗大,能量利用率就更差(因为死区是不能输出功率的),死区占开关周期的比重太大了。
THTTH1982
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版主
  • 2014-6-9 16:51:35
 
有一个电源,网上有贴子。开关频率快到1MHZ了。死区又应该为多少?
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-6-9 20:03:11
 
没见过这种电源,不知道意义何在?是纯理论研究。多大功率?这开关损耗得多少?
shiyongxie
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LV6
高级工程师
  • 2014-8-1 12:51:40
 

An Improved Novel Driving Scheme of Synchronous Rectifier for LLC resonant converters.pdf
(09年左右的文章)
实验室的研究中有这种电源,1MHz 1kW 400V-48V,效率96%左右,看上去这个电源的体积很小,当然实验室的东西,距离实际应用或者还有差距





司马仲达
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总工程师
  • 2014-8-1 13:11:38
 
司马仲达
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LV10
总工程师
  • 2014-6-8 10:58:17
 
楼主,LLC是不是不能做大功率啊,因为大功率的管子,频率都很低……
Coming.Lu
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版主
  • 2014-6-8 11:00:32
 
LLC也可以做成低频率的啊
司马仲达
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总工程师
  • 2014-6-8 11:19:43
 
5K-20K跑???那轻载和空载咋搞?
Coming.Lu
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版主
  • 2014-6-8 11:24:34
 
没搞过,我乱讲的。
司马仲达
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总工程师
  • 2014-6-8 11:32:54
 
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-6-8 12:27:51
 
这个和反激用的IC还不一样,LLC的IC我知道的,一般IC自身都有最小频率规定的,最小好多IC就50K,就是说我们自己设定的最低频率一定是高于50K的。20K IC就无能为力了。
Coming.Lu
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版主
  • 2014-6-8 13:51:31
 
就不能活分点么。
用别的IC不可以么。
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-6-8 17:20:07
 
你想去定制IC,还是怎么样/之前讨论过主流IC为什么采取这些频率是有原因,这已经是折中结果,你也可以假设用了更低频率比如30K去设计,会发现有很多问题,这个之前的帖子已经讨论过了。
Coming.Lu
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  • 2014-6-9 09:52:01
 
唉,说你不活分,还真够死脑筋。
不说了。
THTTH1982
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  • 2014-6-9 16:52:11
 
有35-80KHZ的LLC
司马仲达
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  • 2014-6-9 16:57:33
 
敢问虎哥,多大功率?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-6-8 12:38:08
 
我知道的LLC做过2KW-3KW是没什么问题,不知道你说的大功率是到什么级别?(我的认为功率级别范畴,小功率一般100W以内,反激为主,100W-1000W为中等功率,正激,LLC为主,1000W以上为大功率,LLC,全桥,推挽都有)
为什么说大功率的管子频率很低?都是MOS管差异好像没那么大吧,如果是大功率可能会考虑用IGBT,损耗小。
司马仲达
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  • 2014-6-8 13:00:15
 
10KW以上,大功率,大功率IGBT最多30-40K
burning520999
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  • 2014-6-8 13:11:30
 
这个频率做不高不是管子本身频率达不到,是因为大功率IGBT管子损耗太大了。如果散热较好,效率要求不是太高,应该是可以适当提高开关频率,放到60K应该还是可能的。但你的这个问题提得很好,是做大功率必须考虑的一个方向。还有用于LLC的IC开关频率是50K-500K,频率低了,IC也做不到。
THTTH1982
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  • 2014-6-9 16:58:47
 
第一句,此言差异,IGBT你有见过跑100K的没。做300W就行了。
burning520999
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  • 2014-6-9 20:01:05
 
做小功率的都没必要用IGBT ,不是不能,是根本不需要,成本问题。IGBT简单来说就是MOS+晶体管。
burning520999
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  • 2014-6-9 09:39:15
 
我问了一下,用IGBT,用在PFC上10KW左右开关频率在40K,若是LLC部分我们这边微波炉有用在60K的,估计这也是最大的频率了。
司马仲达
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  • 2014-6-9 09:52:57
 
多大功率的微波炉??
他满载60K,空载多少K啊??
burning520999
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  • 2014-6-9 10:49:26
 
最大功率应该在2KW左右吧。空载多大,看你设计了,这个应该在150K左右。
司马仲达
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  • 2014-6-9 10:50:39
 
额,2KW有点低了,我要20KW……
burning520999
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  • 2014-6-9 11:08:21
 
不行的话考虑用移相全桥吧,设计在40K左右,散热做好些,应该是风冷,搞个大风扇。
司马仲达
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  • 2014-6-9 11:37:50
 
THTTH1982
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  • 2014-6-9 17:00:00
 
大多都是电磁炉用。32-38K左右。40KHZ的也有。
THTTH1982
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  • 2014-6-9 16:56:49
 
大功率,用MOS。结电容大。(DI/DT。开关速度高。驱动等相对损耗更大)。所以都是用低一些频率。反激也有做300W,IGBT?大功率同样也用MOS的。
司马仲达
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  • 2014-6-9 16:58:35
 
20KW以上的大功率,MOS并联??
THTTH1982
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  • 2014-6-9 17:16:22
 
也有啊。
司马仲达
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  • 2014-6-9 17:31:39
 
那得多少个……
THTTH1982
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  • 2014-6-9 17:42:20
 
我们不先说高压输出。
先理解一下。48V输入,居民供电30KW的逆变。这个用IGBT做吗?
burning520999
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  • 2014-6-9 19:36:46
 
这种规格的电源需要多级电路完成,就拿前级PFC ,上百A电流不用IGBT,用MOS管那损耗该多大,效率要损失多少。即时效率要求低,理论上再多的MOS都可以,实际这样做没那么必要,成本反而会高,是因为对散热要求也高。
THTTH1982
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  • 2014-6-9 16:45:52
 
所有的整流二极管应都是0关断了吧。没电流了(都关断了)对么?
大工
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  • 2014-6-19 13:36:38
 
楼主,对于开环LLC,k值应如何选择比较合适呢。
burning520999
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  • 2014-6-19 21:05:36
 
为什么设计K值时放在开环来设计呢?有点小费解。K值有经验范围,结合自己的需要相应的调整。
学海游轮
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  • 2015-7-8 20:04:33
 
请问你指的K值是励磁电感感量与谐振电感感量之比吗?
jinkywang
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  • 2014-6-5 10:57:22
 
有理
霜之利刃
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  • 2014-4-14 22:00:27
 
楼主,我对LLC不是很明白,是否可以介绍一下LLC或者给一些LLC的资料?
burning520999
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  • 2014-4-14 22:39:37
 
LLC的原理过程确实比较细,涉及到软开关,还有PFM调制模式需要去理解谐振腔的原理。几句很难讲清楚,给一个大家看的都比较多的资料吧,这个是PI的设计资料,很经典。见附件!
看了附件有不清楚的地方可以具体交流! LLC设计指导-中文_PI方案.pdf
sskthh
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  • 2014-4-18 23:37:18
 
就是CMG的资料的嘛!
lm3447
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  • 2014-4-29 21:22:20
 
资料很好,谢谢分享啊
black_cheung
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  • 2014-4-16 09:10:34
 
三区的也经常使用
这与输出电压的大小有关系。
至少在LCD TV里,输出12V,24V的应用场合里,不少人是将工作频率设计在fo>fr,第三区的;
第二区也有人用,输出电压较高时,如在LED固定电压的应用场合。
当然,LED应用中,也有人是做在第三区内,特别是那种恒流限压场合。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-16 10:05:49
 
三区可以用,但不是跟输出电压高低有关,是和我们增益的范围有关,比如宽电压输出有时跑到三区是正常,这个时候必须舍弃效率,至少额定输出时在二区是最优的,效率高。
black_cheung
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副总工程师
  • 2014-4-16 13:51:50
 
显然,工作在2的gain是要大于工作在3的gian
谈到额定输出时,理论上效率最高点应当是fr点,不是2区,也不是3区
至于2区好还是3区好,不能仅从二次侧的整流二极管反向恢复损耗来谈。
初级环流大小的问题
24V 10A 240W;
120V 2A 240W
前者应当是设计在3区;后者应当是设计在2区。当然能是fr最好了(一般不可能啦)~~~~
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-16 15:05:41
 
位什么前者设计在三区?后者设计在二区?不是反向恢复损耗,是关断损耗。什么初级环 24V 10A 240W;
120V 2A 240W
是指输入电压输入电流吗?一般情况下带PFC都是400V。
black_cheung
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副总工程师
  • 2014-4-16 16:59:10
 
举例两个240W输出的电源,一个是24V输出,一个是120V。
我的意思是说24V输出的设计是在3区,而120v输出的设计是在2区。
这样比较优!
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-16 17:15:04
 
说下你的理解原因?
woshiyean
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高级工程师
  • 2014-4-19 09:22:29
 
我来谈谈我的理解:2区和三区的区别在于次级二极管是否能够实现ZCS。
由于输出24V的,输出二极管可以采用肖特基,反向恢复损耗不是很严重,所以可以工作在三区;
120V输出的,由于没有那么高耐压的肖特基,输出整流一般就采用快恢复管,为了实现次级二极管ZCS,工作在2区比较好。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-19 10:43:24
 
可以说的通,至少道理是对的,不过没肖特基可以用MOS管啊。
woshiyean
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高级工程师
  • 2014-4-20 14:30:38
 
用了MOS管,就要牵扯到驱动问题,对成本和可靠性又有更高的要求。
jinkywang
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本网技师
  • 2014-6-5 10:57:53
 
在理!
THTTH1982
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  • 2014-6-9 17:05:59
 
300V的肖特基也有了,可以用肖特基的。
司马仲达
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  • 2014-6-9 17:13:49
 
300V 的MOS哪家??型号??谢谢虎哥,你是好人,你是好人
THTTH1982
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  • 2014-6-9 17:04:56
 
也许不知道电压跟踪伺服。比如说输出LED,30-36V,或27-36V,恒流,通过跟踪伺服,PFC电压,可以做到380-440V。尽量来同频Fr,
HW1015
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  • 2014-5-5 20:07:08
 
司马仲达
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  • 2014-5-24 15:47:23
 
楼主你好,再请教个很难的问题,开环和闭环,哪个纹波更小,为什么呢?
burning520999
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  • 2014-5-24 15:57:52
 
电压环开环,输出电压还能稳住?还是另有深意?对问题本身有问题。
司马仲达
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  • 2014-5-24 16:31:46
 
不稳压。就是同一个电源开环和闭环,最终都能在差不多相同输入电压 相同频率 相同Ton的情况下,输出相同输出电压和功率。
这样比较。开环 和闭环 哪种纹波更大呢?
THTTH1982
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  • 2014-6-9 17:07:33
 
开环,指的纯LLC降压,是这个意思吗。稳压当然可以调母线电压。
司马仲达
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  • 2014-6-9 17:14:35
 
嗯。这个我已经验证过了,开环大
burning520999
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  • 2014-6-9 19:57:16
 
开环都不保护》怎么测试的?一般都不会说开环纹波的概念吧,已经是进入故障环节了纹波也没什么意义了。
wxj1220
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  • 2014-6-3 10:39:51
 
可不可以再具体讲讲K值得选取呢、?
THTTH1982
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  • 2014-6-9 16:43:38
 
有没有测试过,LLC输出10A电流与半桥输出10A电流。整流管的温度相差多少?
burning520999
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  • 2014-6-9 20:07:41
 
没测试对照,跟开通速度也有关。就看关断损耗占的比重大小了。
Cascaded
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高级工程师
  • 2017-8-17 13:37:30
  • 倒数3
 
不错啊,楼主,涨姿势了
burning520999
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  • 2014-4-11 21:50:56
 
问题三当我们反激的占空比大于50%会带来什么?好的方面有哪些?不好的方面有哪些?
反激的占空比大于50%意味着什么,占空比影响哪些因素?第一:占空比设计过大,首先带来的是匝比增大,主MOS管的应力必然提高。一般反激选取600V或650V以下的MOS管,成本考虑。占空比过大势必承受不起。
第二点:很重要的是很多人知道,需要斜坡补偿,否则环路震荡。不过这也是有条件的,右平面零点的产生需要工作在CCM模式下,如果设计在DCM模式下也就不存在这一问题了。这也是小功率为什么设计在DCM模式下的其中一个原因。当然我们设计足够好的环路补偿也能克服这一问题。
当然在特殊情形下也需要将占空比设计在大于50%,单位周期内传递的能量增加,可以减小开关频率,达到提升效率的目的,如果反激为了效率做高,可以考虑这一方法。
qq80644864
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版主
  • 2014-4-11 22:33:15
 
请教下“谐波补偿”怎么个补偿法?有具体的例子来说明一下吗?
拒绝变帅
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LV10
总工程师
  • 2014-4-11 22:52:53
 
是斜坡补偿,不是谐波补偿,还有次谐波振荡与右半平面零点是两个不同的概念,楼主要区分清楚。
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-11 23:06:59
 
多谢纠正,是斜坡补不是谐波,抱歉笔误。
负载突然增大,电感电流波形占空比增大,导致反激时间减短,输出电流减小,输出电压下降。这也是CCM模式存在右半平面零点原因。
ly6113
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LV2
本网技师
  • 2014-6-24 19:55:57
 
极点、零点对系统的影响,楼主能用通俗的话语描述下吗?一直对这个闹不明白。
burning520999
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  • 2014-6-25 10:31:11
 
极点零点是用来补偿环路,是环路稳定以及动态响应特性好;所谓的极点零点在数学意义上是传输函数的分子为零以及分母为零点,其中零点会使环路增益增大,极点会使环路增益减小;响应的补偿方式是对于中低频带宽范围我们是希望增益足采用零点补偿,而高频噪声希望增益小采用极点补偿。
wzy616611
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高级工程师
  • 2014-6-25 21:20:30
 
为什么负载突然增大,电感电流波形占空比增大呢
burning520999
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高级工程师
  • 2014-6-25 21:48:23
 
占空比增大才能保证负载增大的输出功率啊;
wzy616611
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高级工程师
  • 2014-6-30 21:26:43
 
还是不理解?电流越大,负载越大,那输出功率岂不是越来越大
burning520999
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高级工程师
  • 2014-7-2 08:45:03
 
从能量角度想一下,负载消耗的能量增大,那我们原边提供的能量是不是也会增大,能量守恒,要不然负载的能量谁提供,要保证足够的能量输出,其它条件不变,只能增大占空比;
wzy616611
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高级工程师
  • 2014-7-27 20:08:36
 
[size=14.399999618530273px]占空比增大,会影响什么?输出电流怎么变大的?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-8-1 21:01:03
 
DCM是这样的,CCM刚好相反,语言很难描述清楚,画图是最直观的,前面传了一个OB教程文章,里面有图示比较具体!
burning520999
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  • 2014-4-11 23:08:30
 
burning520999
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  • 2014-4-11 23:09:25
 
burning520999
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  • 2014-4-11 23:12:17
 
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-11 23:13:03
 
又找到位大神,多谢指教!
一花一天堂
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副总工程师
  • 2014-4-11 23:26:21
 
斜坡补偿,从环路角度如何来看待这件事情呢?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-12 09:09:09
 
从环路的角度来说,斜坡补偿直接影响的是我们的传递函数,这个就很容易和环路联系起来了吧,具体根据传递函数是如何来进行补偿的,电路特性决定,本人只做引子,也希望更多大神来共同分析吧!
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-12 09:38:42
 
不同的概念,斜坡补偿是手段方法,次谐波振荡是现象结果,采用斜坡补偿可以解决反激CCM模式下占空比大于50%所带来的次谐波振荡,二者的关联还是紧密的!这个应该算说清楚了吧!
拒绝变帅
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总工程师
  • 2014-4-12 09:50:29
 
没有说清楚,9楼对右半平面零点的描述有误,再斟酌斟酌。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-12 11:29:55
 
请大神赐教啊 ?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-12 11:34:04
 
如果让我从公式上去推导有平面零点产生,不想这么做,繁琐的推导不是目的,弄清楚逻辑就能很好指导实践的方向了。只是提供思考的角度和空间。
soor003
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本网技师
  • 2014-5-30 00:44:01
 
我的理解是,斜坡补偿主要是因为反激变压器的能量传递是储能式的,变压器的传递原边到副边有180度的相移,这使在特定情况下,占空比的增量大于输出的需求量,这可能使环路失调。所以,斜坡补偿的最终目的就是降低在这种情况下的环路增益。另外,占空比大于50%,输入电容的文波电流会减小,响应的,输出电容的文波电流会增加。不知是不是这样。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-5-30 12:53:17
 
前半部分基本上说到关键点了,就是能量需求平衡关系。后面跟输入电容纹波是没有任何关系的!这个补偿跟电路工作模式有关,为什么很多电源低压环路容易不稳,就有可能是低压CCM模式存在问题,而高压DCM是没有问题的。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-11 22:56:09
 
其实就是我们说的环路补偿,最简单的反激II型补偿方法,如果还无法达到环路稳定要求,还需要III型补偿。一般来说采用低频零点补偿以及高频极点补偿方式。这方面的资料很多,怎么传不了附件,可以的话我后面附上。


Coming.Lu
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  • 2014-4-11 21:54:50
 
高深的问题啊。
全都答不上来。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-11 22:01:10
 
我也是新人,这些是我平时想的一些问题总结。关键是要敢去想,整天埋头苦干试验做出来的电源是经不起市场检验的。没有理论的铺垫,在很多极端情况下,电源的问题就都暴露出来。不知道没关系,一起学习!
Coming.Lu
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  • 2014-4-11 22:10:45
 
等你弄明白了,再告诉我吧。
burning520999
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  • 2014-4-11 22:14:40
 
我也是谈我的学习想法,每天更新一些,还希望大神能指点呢!
huhushuai
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高级工程师
  • 2014-4-14 10:45:55
 
楼主的学习态度让人学习。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-11 22:18:26
 
搞错了,原来你就是大神啊,多多指导啊!作为新人的我平时做电源比较爱想,一定要设计好了才去调试。想法多,想的却未必一定对啊!
Coming.Lu
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  • 2014-4-12 10:14:19
 
我也不是什么大神,混久了,有点分数可以吓吓人而以。
想法多是好事,只要不是瞎想就行。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-12 10:18:43
 
有些是看书上的,有些是和高手讨论的,也有些是自己做项目中体会的,总之想搞清楚的问题很多,有些想明白了,来这里一是分享感受,一是能有高人指点,能理解的更透彻!
Coming.Lu
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  • 2014-4-12 10:21:28
 
那就加油吧。
我都答不上来。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-12 10:32:29
 
好吧,太谦虚了,只是每个人观点会有差异,求同存异吧,只是能做项目的时候多一些理论指导,不盲目,做出来的产品有据可查,有理可依,这只是我个人观点!
Coming.Lu
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  • 2014-4-12 11:01:30
 
比如说,第一个问题。
我以前是一直喜欢跑 60kHz 或 65kHz,稍高点就跑 90kHz,100KHz ,现在也还延续这种习惯。
但细想一下,真没必要去纠结这个开关频率。
60~100kHz 哪个点合适,就用哪个了,没有必要只选哪几个点来用。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-12 11:20:18
 
如果我们做DC的小反激电源,输入电压30V,输出5V,那为什么不可以开关频率在200K?这样可以将电源体积做的很小,只是我们惯性思维是85V到264V。我见过这样的电源做到300K,很迷你,就是卖点啊。什么东西不是一层不变,按照惯性做事一般不会出错,但很难做到融会贯通,个人观点而已!欢迎指教!
Coming.Lu
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  • 2014-4-12 11:23:15
 
DC-DC的,或者低输入电压,当然可以跑高点。
只是,跑高频率会带了很多别的问题,并不一定可以得到一个较好的性价比。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-12 11:26:19
 
电源是特定环境,特定需要的产品,不是一层不变。当然频率高了也是有上限的,每种材质的磁芯频率特性范围不一样。做到200K-300K一般没什么问题,一般磁芯还是扛得住的。
Coming.Lu
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  • 2014-4-12 11:28:14
 
目前应用的常规器件,最先杠不住的不是磁芯。
或者说,最先性能下降明显的,不是磁性元件。
qq80644864
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  • 2014-4-13 02:05:53
 
功率器件
oldfang
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副总工程师
  • 2014-4-14 09:27:49
 
磁性器件本身很难失效,一般是变压器设计问题。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-14 09:47:33
 
是的选择合适的磁芯一般不会失效,不同的材质,磁芯的特性和频率是相关的。


huhushuai
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高级工程师
  • 2014-4-15 21:28:53
 
讲的很不错 很好。
jx35578274
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初级工程师
  • 2014-4-16 17:32:34
 
这种72VDC以下的小反激,我做的 就是300K的,其实再照顾到磁材PC40,240-280也都不错。体积可以小一些。
qq78679179
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助理工程师
  • 2014-6-26 19:53:38
 
这家伙这次没好了
mr-zou
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高级工程师
  • 2014-4-12 09:56:11
 
有思考,有收获!发现问题比解决问题更难能可贵~~
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-12 10:09:06
 
谢谢鼓励! 我也是想把自己对电源的想法和大家分享,不一定全对,但是至少敢去想了!
何仙公
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  • 2014-4-12 10:32:03
 
楼主,我有密集恐惧症,谢谢@!
你懂得!
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-12 10:34:49
 
可能是我太贪心了,心中想吐的关于电源的东西思考太多了,本想做成很多贴发的,心急了
我个人是觉得每个问题都是电源的关键,难点以及重点,向高手迈进必须要透彻理解的。多包涵谅解啊!
jethan
  • jethan
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LV3
助理工程师
  • 2014-4-22 15:27:21
 
对于我们新入门的,看起来确实吃力呀
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-12 10:59:01
 
问题四:反激电源如果要做到一定的效率,需要从哪些方面着手?准谐振?同步整流?
反激的一大劣势就是效率问题,改善效率有哪些途径可以思考的呢?减小损耗是必然的,损耗的点有开关管,变压器,输出整流管,这是主要的三个部分。
开关管我们知道反激主要是PWM调制的硬开关居多,开关损耗是我们的一大难点,好在软开关的出现看到了希望。反激无法向LLC那样做到全谐振,那只能朝准谐振去发展(部分时间段谐振),这样的IC也有很多问世,我司用的较多是NCP1207,通过在MOS管关断后,下一次开通前1脚检测VCC电压过零后,然后在一个设定时间后开通下一周期。
变压器的损耗如何做到最小,完美使用的变压器后面问题会涉及到。
同步整流一般在输出大电流情况下,副边整流流二极管,哪怕用肖特基损耗依然会很大,这时候采用同步整流MOS替代肖特基二极管。有些人会说这样成本高不如用LLC,或者正激呢,当然没有最好的,只有更合适的。
本人只是点醒一些思考方向以及自己做项目中的理解,欢迎指导!
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-12 11:02:05
 
附上准谐振原理的图片:
拒绝变帅
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总工程师
  • 2014-4-12 11:16:21
 
这是QR吗?
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-12 11:23:17
 
是的,相当于有一个LLC的死区啊 不然实现不了软开关。
拒绝变帅
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LV10
总工程师
  • 2014-4-12 17:18:58
 
你这个波形如何提高效率,并不是振荡到谷底开通,不能说明QR原理。
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-12 18:02:05
 
是不一定刚好是波谷,在最后一个波谷当然更好,我推荐的这款IC的阀值电压是50MV,检测低于50MV就开通下一周期,实现ZVS,开通损耗几乎为零。只是说QR模式下,可以容易检测到比较低的VDS电压,甚至是零电压。
拒绝变帅
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LV10
总工程师
  • 2014-4-12 22:35:19
 
怎么是最后一个波谷最好呢,在第一个波谷最好,就是最低值的时候开通。随着载的降低,从第一个波谷开通变为第二个、第三个。。。VCO模式。
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-15 22:26:14
 
第一个波谷电压高,损耗大,我用的这个IC其实检测不一定是波谷,是检测电压值低于500MV就提前开通MOS。做准谐振们公司就这比较通用。
拒绝变帅
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LV10
总工程师
  • 2014-4-15 22:31:45
 
这样不能锁定谷底,效率无法最优化,我觉得这是IC的控制缺陷。
如何精确锁定谷底,每个谷底都锁定到,这个是很考验IC厂商技术的。
学海游轮
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LV8
副总工程师
  • 2014-4-18 23:17:42
 
每个谷底都锁定到?这个要求有点高,锁定4个就不错了,5个以后采取其他的控制方式,对轻载的效率有帮助。
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-19 10:48:00
 
这个是IC研究范畴,当然作为电源工程师当然希望IC的智能化越高越方便越好!
qq80644864
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  • 2014-4-22 22:29:08
 
呵呵
soor003
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LV2
本网技师
  • 2014-5-30 01:06:47
 
理论上来说,只有第一个谷底电压最低,这也是衡量QR在正常工作时的优化程度。从上图上看不出有减小损耗的地方,至少不是通过减小开关管的开通损耗来实现的。
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-5-30 12:37:48
 
谢谢你提出的疑问,你说的第一个谷底开通的IC也有很多,是不同的一种方式。
可能这里的QR谐振开通和这个IC有关,是特指的NCP1207(或者说这一类情形),你可以看一下这个IC的资料,他并不是第一个谷底开通,他是通过VCC绕组过零检测方式来检测,确保磁芯完全复位(这样做坏处是不像你说的那样最低电压开通,相对开通损耗会比较大,好处是磁芯不会因为Ton过大时磁芯容易饱和)。当电流大于30%额定负载,工作在QR,检测最后一个波,然后做了一个延时电路(延时时间根据实际情况可调)。个人认为是比较可靠,相对保守的一种QR模式。

司马仲达
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LV10
总工程师
  • 2014-6-8 11:28:19
 
NCP1207只给VCC通电,会有PWM输出吗?
司马仲达
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LV10
总工程师
  • 2014-6-8 11:32:24
 
哎呀,发现之前已经问过了……
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-6-8 12:24:39
 
会有驱动,但仅有启机的驱动,等于让IC启动了,给HV脚加也有,不过,由于你的FB脚一直开环,反馈环未建立,会随之关掉。我没有具体试过,但理论上是这样。
学海游轮
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LV8
副总工程师
  • 2014-4-18 23:23:39
 
QR控制方式能提高效率不错,不过它只是是减小了MOS的开通损耗,导通损耗和关断损耗并没有减小啊。
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-19 10:45:07
 
说的是对的,准谐振意义就是针对开通,不是针对关断。
shiyunping
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LV8
副总工程师
  • 2014-4-12 17:04:18
 
这个准谐振原理图中的波形,难道真是谐振波吗?在任何一个电源里都能够测试到这个电流振荡波形,它们是电流通过那个器件产生的,你想过吗?如何解读这个波形。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-12 17:20:52
 
怎么是电流振荡波形,任何反激拓扑都存在类似这样的MOS管VDS波形,这种振荡波形是变压器漏感和MOS管结电容振荡产生的,只是普通的反激是在振荡任何时候或者完全结束后固定频率的开通下一周期,何为准谐振就是利用这种谐振实现最后一个周期的波峰或者波谷开通,当然一般准谐振IC这个时间是可以任意调节的,明白了吗?欢迎指教!
小兀军
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本网技师
  • 2014-5-20 17:45:23
 



小兀军
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LV2
本网技师
  • 2014-5-20 17:46:12
 
这个过程怎么分析呢
龙腾大神
burning520999
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高级工程师
  • 2014-5-20 21:28:34
 
负载增加,输出电容放电更快,环路响应前,电压下降,占空比减小,因为是负反馈,故环路相应后占空比增加。
若是CCM模式,占空比增大,对应反激的时间(副边输出功率)缩短,也就是输出功率的能力减弱,从下面图形也可以看出来,电流斜线与时间轴围成的面积减小。因此输出电压会进一步下降,造成环路波动。
若是DCM模式,占空比增大,看图形面积,对应面积增大了,电流也会增大,输出电压上升。
精髓就是看电流与时间轴围成的面积!!!面积增大对应电流增大,输出功率能力增强!!!
cwh0221
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LV3
助理工程师
  • 2014-6-26 14:47:44
 
这个应该是电源空载或轻载的时候芯片有一个延时吧。
司马仲达
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LV10
总工程师
  • 2014-4-16 15:01:55
 
我司用的较多是NCP1207
你好,我正好有个NCP1207的问题请教下。
我之前也用过这个片子,但是片子死活不启动。
我单独给NCP1207供电,芯片没有PWM波输出。我用外部信号,强制把1脚给高或者拉低,均没有输出,给1脚直流高电平时间长了的话,芯片非常热,然后就烧了。换了两家的,都是这样。为什么呢
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-16 15:58:47
 
不知道你是怎么供电的,IC6脚VCC是动态自给供电(意思是大于12V供电停止,小于10V启动供电),采用高压脚8脚恒流源供电(高压脚电压40V-500V),VCC脚无须辅助绕组,不过需要加10UF的电解电容,没电容恒流源无法充电。1脚高电平会过压保护(7.2V)。1脚有个稳压管10V,你加高电压,稳压管会发热严重,必烧。
司马仲达
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总工程师
  • 2014-4-16 16:04:40
 
8脚我没有管他,直接给VCC外加15V开关电源供电。1脚我拿根有15V还是几V的线碰他,一直没有PWM输出,其他脚没有管
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-16 16:20:07
 
为什么要用高压碰1脚啊?你采用高压脚供电VCC脚加10UF电容可以试下。15V有点高,VCC极限值电压是16V。
司马仲达
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总工程师
  • 2014-4-16 16:06:23
 
我一开始,按照典型电路搭的,完全没有PWM输出,所以才单独测测芯片的。


1脚同名端,我也换过了,也不行。后来我放弃了。再后来,我以为是布板的干扰造成的
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-16 16:22:38
 
你搭的电路VCC正常吗?没有PWM是一个都没有吗?VCC正常的话一个都没有的话可能是IC问题,有一个,后面再没有是保护脚动作,或检查是否开环?
司马仲达
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总工程师
  • 2014-4-16 16:29:32
 
因为没有输出啊,所以我以为1脚得有信号才能有PWM的。我12-14V也试过的,不行。
我的CS脚悬空,貌似接地也试了。就单独一个芯片,不行。放在电路中,整个搞,也不行,空载也不行,没有过压和过流
你用的是哪家的,以后有机会我再试一下。
单独用NCP1207供电VCC和GND就有输出吗?你试过?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-16 17:08:42
 
我没有单独测试过IC,应该没问题,每个保护脚都没动作是不会锁驱动的。用的这个型号 ONSEMI(NCP1207ADR2G)

司马仲达
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总工程师
  • 2014-4-16 17:17:41
 
帮忙看下,我设计的对不对

司马仲达
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总工程师
  • 2014-4-16 17:19:53
 
给1脚的绕组,我需要至少出多少电压?我这个是0-10V可调反激,这个1脚的电压范围我该取多少?如果我开机时,输出为0 ,然后逐渐增加输出电压(同时1脚绕组电压也增加),这样芯片可以正常工作吧
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-16 18:53:36
 
当然可以啊,看你想留多少余量,一般放在1.3倍,输出13V时,1脚绕组刚好在阀值点7.2V。也就是最大输出电压10V对应5.5V。
司马仲达
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LV10
总工程师
  • 2014-4-16 18:57:09
 
那我1V的时候只有0.55V,可以正常工作吗?
我的原理图没啥问题的吧
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-16 19:19:41
 
大于0.1V就可以正常工作,没有问题,注意你的HV与VCC不能直接相连,要靠HV通过内部恒流源充电,要在二者间放一个二极管隔离注意二极管耐压大于HV。
司马仲达
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LV10
总工程师
  • 2014-4-16 19:40:24
 
OK,谢谢
木木很-shy
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LV8
副总工程师
  • 2017-5-1 21:24:39
 
请问您,有啥对应关系吗?
学海游轮
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LV8
副总工程师
  • 2014-4-19 19:50:18
 
初级QR+次级SR,效率容易提高,但是也容易导致初次级共通而烧机。
THTTH1982
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版主
  • 2014-6-9 17:20:31
 
请仔细看看1207的资料。检测记得是1脚,怎么扯到CS上去了。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-6-9 19:54:45
 
实现过零的确实是1脚,CS脚是和FB脚调节调频频率。这个已纠正,谢谢指正错误!
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-12 16:02:22
 
问题五:电源的传导是怎么形成的?传导的途径有哪些?常用的手段?电源的辐射受哪些东西影响?怎么做大功率的EMC。
电源传导测量方式是通过接收输入端口L,N,PE来自电源内部的高频干扰(一般150K到30M)。
解决传导必须弄清楚通过哪些途径减弱端口接收到的干扰。




如图:一般有二种模式:L,N差模成分,以及通过PE地回路的共模成分。有些频率是差共模均有。
通过滤波的方式:一般采用二级共模搭配Y电容来滤去,选择的方式技巧也很重要,布板影响也很大。一般靠近端口放置低U电感,最好是镍锌材质,专门针对高频,绕线方式采用双线并绕,减少差模成分。后级一般放置感量较大,在4MH到10MH附近,只是经验值,具体需要与Y电容搭配。X电容滤差模也需要靠近端口,一般放在二级共模中间。放置Y电容,电容布板时走线需要加粗,不可外挂,否则效果很差。(这些只是输入滤波网络上做文章)
当然也可以从源头上下手,传导是辐射耦合到线路中的结果,减弱了开关辐射也能对传导带来好处。影响辐射的几处一般有MOS管开通速度,整流管导通关断,变压器,以及PFC电感等等。这些电路上的设计需要与其他方面折中不做详述。
一些经验技巧:针对大功率的EMC一般需要增加屏蔽,立竿见影,屏蔽的部位一般有几处选择:
第一:输入EMI电路与开关管间屏蔽,这对EMC有很大的作用,很多靠滤波器无效的采用该方法一般很有效果。
第二:变压器初次级屏蔽,一般设计变压器若有空间最好加上屏蔽。
第三:散热器的位置能很好充当屏蔽,合理布板利用,散热器接地选择也很重要。
第四:判断辐射源头位置,一般有几个简单的方法,不一定完全准确,可以参考,输入线套磁环若对EMC有好处,一般是原边MOS管,输出线套磁环若对EMC有效果,一般是副边输出整流管,尤其是大于100M的高频。可以考虑在输出加电容或者共模电感。
当然还有很多其他的细节技巧,尤其是布板环路方面的,后面对LAYOUT会单独讲解。
都是在做大功率EMC处理的一些有效经验,欢迎交流学习!
wszdxp2004
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LV8
副总工程师
  • 2014-4-13 00:29:39
 
楼主全才,仰慕之,留下印记,同时收藏此贴,
楼主辛苦了,待我成汝,效仿之,铭记
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-13 21:48:06
 
谢谢鼓励,我会持续更新,将我的学习心得和大家分享,在电源路上一起成长!
shiyunping
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LV8
副总工程师
  • 2014-4-14 08:31:10
 
我觉得你想的太多,其实你只应该关心每一种电源电路的主回路的几个元器件的参数,以及如何进行选择,其它的东西,知道多少算多少。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-14 08:35:24
 
你说的这是对电源性能指标要求不高的时候,举个例子,电源需要在-40度下起机工作(尤其还要带容性负载的时候),一些非主功率的器件就很关键,不知道的话,这种指标难以达到啊。多谢指教!
huhushuai
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高级工程师
  • 2014-4-14 10:47:04
 
楼主分析的很深刻。
niuniu318
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助理工程师
  • 2014-4-13 10:50:04
 
不少啊
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-13 21:49:36
 
很多人学习电源知识太琐碎,掌握的也很片面,我将主要的问题点提出来,并将我的心得分享出来,欢迎各位指教,能点出分析的不足更好!
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-13 22:24:09
 
问题六: 我们选择拓扑时需要考虑哪些方面的因素?各种拓扑使用环境及优缺点?


设计电源的第一步不知道大家会想到什么呢?我是这么想,细致研究客户的技术指标要求,转换为电源的规格书,与客户沟通指标,不同的指标意味着设计难度和成本,也是对我提出的问题有很大的影响,选择拓扑时根据我们的电源指标结合成本来考虑的,哪常用的几种拓扑特点在哪呢 ?
这里主要谈隔离式,非隔离式应用有限,当然也是成本最低的。
反激特点:适用在小于150W,理论这么说,实际大于75W就很少用,不谈很特殊的情况。反激的有点成本低,调试容易(相对于半桥,全桥),主要是磁芯单向励磁,功率由局限性,效率也不高,主要是硬开关,漏感大等等原因。全电压范围(85V-264V)效率一般在80%以下,单电压达到80%很容易。
正激特点:功率适中,可做中小功率,功率一般在200W以下,当然可以做很大功率,只是不常常这么做,原因是正激和反激一样单向励磁,做大功率磁芯体积要求大,当然采用2个变压器串并联的也有,注意只谈一般情形,不误导新人。正激有点,成本适中,当然比反激高,优点效率比反激高,尤其采用有源箝位做原边吸收,将漏感能量重新利用。
半桥:目前比较火的是LLC谐振半桥,中小功率,大功率通吃型。(一般大于100W小于3KW)。特点成本比反激正激高,因为多用了1个MOS管(双向励磁)和1个整流管,控制IC也贵,环路设计业复杂(一般采用运放,尤其还要做电流环)。优点:采用软开关,EMC好,效率极高,比正激高,我做过960W LLC,效率可达96%以上(全电压)(当然PFC是采用无桥方式)。其它半桥我不推荐,至少我不会去用,比较老的不对称桥,很难做到软开关,LLC成熟以前用的多,现在很少用,至少艾默生等大公司都倾向于LLC,跟着主流走一般都不会错。
全桥:一般用在大于2KW以上,首推移相全桥,特点,双向励磁,MOS管应力小,比LLC应力小一半,大功率尤其输入电压较高时,一般用移相全桥,输入电压低用LLC。成本特别高,比LLC还多用2个MOS。这还不是首要的,主要是驱动复杂,一般的IC驱动能力都达不到,要将驱动放大,采用隔离变压器驱动,这里才是成本高的另一方面。
推挽:应用在大功率,尤其是输入电压低的大功率场合,特点电压应力高,当然电流应力小,大功率用全桥还是推挽一般看输入电压。变压器多一个绕组,管子应力要求高,当然常提到的磁偏磁也需要克服。这个我真没用过,没涉及电力电源,很难用到它的时候。
我只是讲一下对照特点,可仔细体会,一旦选择了合适的拓扑,对性能指标,成本才能最优,欢迎大家赐教!
qq80644864
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版主
  • 2014-4-14 00:10:26
 
反激特点:适用在小于150W,理论这么说,实际大于75W就很少用,不谈很特殊的情况。反激的有点成本低,调试容易(相对于半桥,全桥),主要是磁芯单向励磁,功率由局限性,效率也不高,主要是硬开关,漏感大等等原因。全电压范围(85V-264V)效率一般在80%以下,单电压达到80%很容易。


楼主,你做的什么反激,都在80%以下的效率???硬开关?反激就是硬开关的么?
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-14 08:24:43
 
我前面都介绍过了反激的软开关,这里是一般比较,都说了是针对普通硬开关。而且针对全电压,我做过的反激有TV电源(低成本消费类,当然除了反激,还有BOOST,因为LED电视),智能卫浴(高成本,但是控制保护电路很多),还有PLC控制电源(一般三路输出以上,而且保护电路很多)等等吧。请看全帖子回复,还是谢谢指教!
mt4062
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LV4
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  • 2014-4-16 11:39:51
 
大师,你太猛啦,做过这么多项目
THTTH1982
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版主
  • 2014-6-9 17:30:19
 
你搜一下“程英明”的贴子,看看效率是不是都是在80的效率,
有图有真相。


burning520999
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高级工程师
  • 2014-6-9 19:43:27
 
请看全部内容,是一般硬开关,全电压。确切说应该是80%上下,毕竟反激功率做大些,效率也会高些,有些差异。并且是需要兼顾EMC的合格产品,一些实验用产品只为拼效率,开关速度很快,关断速度很快,吸收都可以不加,这些我不过多理论。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-14 08:27:00
 
补充是针对新人选择拓扑时心中有数,别客户提出高效率的时候,做反激做的很累,不是不能做。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-14 08:28:05
 
也欢迎你做过的高效率反激拿出来给大家分享,不吝赐教!
roc171
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-25 11:04:16
 
全电压也可以做到80%以上啊,我就仿过两款,呵呵
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-25 17:04:32
 
砸钱的话都可以做到,一般消费类低成本既然做反激了当然对效率也不会要求过高。
huhushuai
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高级工程师
  • 2014-4-15 21:32:24
 
楼主总结的很不错啊。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-14 11:05:14
 
问题七:考虑电源成本时,我们要从哪里下手呢?


设计电源,成本评估必不可少,目前客户将电源的成本压得很低,各大竞争对手无不都在打价格战,大家都能做出电源来,就看谁做得更便宜,才能赢得订单,从哪些方面入手有利于我们陈本呢:
第一:技术指标。电源技术指标越高,成本越高,如果你的电源成本高了,那你可以打你的性能指标卖点,多了性能要求,电路增多了成本自然高。也是和客户谈话的资本。
第二:物料采购成本,为什么大公司电源利润高?无非是他们有着优越的采购平台,采购量大,物料成本低,当然成本更低。如果不考虑采购,作为工程师必须弄清楚不同物料对应的成本,比如能用贴片,少用插件,(比如插件电阻比贴片成本高),能用国产,不用台资,能用台资不用日系,这里的价格差异不菲。(比如日系电容比国产电容价格高几倍不止!!!当然质量也有差异;)
第三:影响成本的重要器件:变压器,电感,MOS管,电容,光耦,二极管及其他半导体器件,IC等。 不同的变压器厂家绕出来的变压器价格差异很大,MOS管应力,热阻选择够用就行,IC方案的成本等等
其它方面导致成本问题:器件散热器,大小合适,多了就是浪费钱。PCB布板,能用单面板用成双面板就是浪费钱,PCB布板工艺,选择合理的工艺加工成本低,生产效率高。
欢迎大家讨论,如何做低成本,提高我们电源的竞争力!
Sophie0708
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本网技工
  • 2014-4-14 11:59:51
 
fazai001
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本网技师
  • 2014-5-16 12:03:18
 
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-14 13:38:44
 
看来论坛里,苦于埋头实验的比较多,去思考理论原因的比较少,坚持写完22个问题再说,算是给自己成长的交代!
小兀军
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LV2
本网技师
  • 2014-4-14 21:39:36
 
楼主写的很厉害啊
对我等菜鸟收益匪浅啊
以后还有很多问题要请教楼主。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-14 21:46:14
 
谢谢你的支持,先把比较重要的理论点提出来,以后有机会再分享一些做项目过程中的经验!
拒绝变帅
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总工程师
  • 2014-4-15 21:26:39
 
人都很浮躁,真正可以讨论技术的不多,支持楼主。
拒绝变帅
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LV10
总工程师
  • 2014-4-15 21:27:19
 
51楼 楼主看看
Sophie0708
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本网技工
  • 2014-4-14 21:40:40
 
嗯嗯,楼主加油啊
Sophie0708
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本网技工
  • 2014-4-14 21:42:59
 
好贴,可以精了
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-14 21:46:50
 
谢谢支持,会再接再厉!
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-14 22:28:21
 
问题八:电源的环路设计,电源哪些部分影响电源的环路?好的环路有哪些指标决定?
电源的环路设计一直是一个难点,为什么这么说,因为主要影响的因素太多,理论计算很难做到准确,仿真也是基于理想化模型,在这里只谈关于环路设计的一些影响因素,从定性的角度去理解环路以及怎么去做环路补偿。
环路是基于输入输出波动时,需要通过反馈,环路相应告知控制IC去调节,维持输出的稳定。电源环路一般都是串联负反馈,有的是电压串联负反馈(CC模式下),有的是电流串联负反馈(CV模式下)。
那有哪些地方会影响环路呢?电路中的零点以及极点。零点一般会导致增益上升,引起90度相移(右半平面零点会引起-90度相移)。极点一般会导致增益下降,引起-90度相移,左半平面极点会引起系统震荡。所以我们需要借助零点极点补偿手段去合理调控我们的环路。对于低频部分,为了满足足够增益一般引入零点补偿,对于高频干扰一般引入极点补偿去抵消,减少高频干扰。
环路稳定的原则是:1.在穿越频率处(即增益为零dB时的频率),系统的相位余量大于45度。
2.在相位达到-180度时增益的余量大于-12dB.3.避免过快的进入穿越频率,在进入穿越频率附近的曲线斜率为-1.
针对一般反激电路:1.产生零点的有输出滤波电容 :可以使环路增益上升。(一般在中频4K左右,对增益有好处,无需补偿)
2.若工作在CCM模式下还会产生右半平面零点。在高频段,可采用极点补偿。这个一般很难补偿,尽量避免,让穿越频率小于右半平面零点频率(15K左右,随负载变化会变化),选取3.负载会产生低频极点。采用低频零点去补偿。4.LC滤波器会产生低频极点,需要采用零点补偿。在心中要清楚哪些零极点是利是弊,针对性补偿。
补偿的电路,针对电源环路来说比较简单,一般采用对运放采用2型补偿,也有的会采用3型补偿很少用。
这里不具体计算了,因为这方面教科书也很多,主要是理解为什么是这样,为什么这么做,计算只是代值而已。欢迎大家指导!
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-15 16:01:38
 
环路因为通过实验可调,很多人不注重理论,如果不是反激,是大功率的,宽输出情形,环路问题对电源影响无疑是非常大的!
xchuda
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LV2
本网技师
  • 2014-4-29 21:29:06
 
推导出整个电路拓扑的传递函数很难,是否能只计算单独的零极点去补偿?
例如“LC滤波器会产生低频极点,需要采用零点补偿”,那是否可以只计算出该LC滤波器极点的频率,然后专门做一个零点去补偿它?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-29 22:44:34
 
正常的设计是应该这么做的,只是现在大家都是靠平常的经验环路参数去代替这一步了。
给你一份很经典的学习资料,有反激的应用举例,对环路不太了解的朋友,也可以都看看学习,有问题可以交流的。 OB教程—反激的环路分析及补偿方式.pdf
xchuda
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LV2
本网技师
  • 2014-4-30 12:40:10
 
您好,很感谢您的资料。浏览了一下,内容好像比较深,我得花力气去看看。


在看之前再请教下:
1、有必要推导出整个电源的模型才做补偿吗?我们公司电源平台用的是PI的片子,其TopSwitch系列是PFM+PWM控制,可以工作在CCM,但是我不会推导整个系统的传递函数。
2、PI的TinySwitch系列是PFM模式,永远设计在DCM,这样的话是否在TL431上加0.1uF电容做个1型补偿网络即可?
3、对于具有2路以上输出的电源,虽然反馈只取一路,但是由于各路都会带负载,所以其实已经是一个SIMO(单输入多输出)系统,此时似乎不能使用传递函数来描述系统。您传的这份资料中的方法还能被使用吗?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-30 22:21:02
 
一般没必要推导传递函数,这个前人都推过了,但需要知道这个是怎么推出来的原理,借过来用就好了。
一般做II型零点补偿比较好,同时可以再并一个电容做一个高频极点补偿!
一般来说只针对主反馈的这一路做补偿。当然也可以引入双反馈,不过调试会困难点!
xchuda
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本网技师
  • 2014-5-1 16:06:36
 
1、不需要推导,是否有通用的传函?我们使用PI的TopSwitch。
2、双反馈我调试时尝试过,好坑爹。
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-5-1 20:30:29
 
有啊 ,很多书上都有推到,主要是用来计算零极点补偿用。双反馈是比较难调,有时候调整率不好做的时候会尝试使用双反馈。
司马仲达
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LV10
总工程师
  • 2014-6-8 17:08:55
 
有的是电压串联负反馈(CC模式下),有的是电流串联负反馈(CV模式下)
请问,知道是电压串联负反馈 这些信息 有什么实际用处吗
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-6-8 17:24:33
 
没什么实际意义,就是将我们的应用和书本结合起来了,当然这是针对我们做工程应用的人来说。所以做工程应用的和学术研究的差别也在这,做学术的可能需要将反馈公式推导的天昏地暗,咱们大可不这样做,也这样做不起,哪家公司愿意花时间花钱给你做研究的,当然背着老板私底下研究研究也是尚可的。
司马仲达
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LV10
总工程师
  • 2014-6-8 17:29:15
 
嗯,因为这个东西,3年前是被我划为模电书中,最没用用处的几个章节之一,今天突然又看见了,以为有什么妙用呢。
不过,没用最好,那章内容我还是不怎么会
西电冬冬
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LV4
初级工程师
  • 2014-9-28 10:41:50
 
您好!我用TL431和PC817做逆变器前级“推挽逆变+高频升压+滤波整流”结构的环路补偿,前级的传递函数找不到计算好的公式,请问怎么补偿?
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-15 20:57:43
 
问题九:对各种拓扑的软开关形式有哪些?软开关是如何实现的?
软开关目前使用很频繁,一来可以提升次效率,二来可以利于EMC。很多拓扑都开始利用软开关了,就连反激如果为了做高效率也引入了准谐振来实现软开关,这个在前面问题已讲过。LLC的软开关在前面问题也提过实现条件,具体实现过程没有细讲。这里就分享下我对软开关的理解。
实现条件及过程:利用软开关需要二个元素,一个是C一个是L来实现谐振(当然也可以多谐振形式),谐振会产生正弦波,正弦波就能实现过零。如果是串联谐振属于电压谐振,并联谐振属于电流谐振。
其次软开关和硬开关的差异是:硬开关过程中电压电流有重叠,软开关要么电流为零(ZCS)要么电压为零(ZVS)。MOS管的软开关可以利用结电容或者并电容,然后串电感实现串联ZVS,例如准谐振反激,有源箝位吸收电路,移向全桥的软开关。也有LC并联ZCS,不过用的很少,因为MOS管ZVS的损耗小于ZCS。LLC属于串并联式,不过我们利用的是ZVS区。(在死区的时候谐振电流过零,上管软开通前,先给下管结电容充电,上管实现软开通)
huhushuai
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-15 21:33:54
 
对于新手很有帮助啊!
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-15 22:08:25
 
是啊,点出比较关键的东西有助于新手理解!
ncp1031
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LV8
副总工程师
  • 2014-4-16 15:16:33
 
"因为MOS管ZVS的损耗小于ZCS",能解释一下么?
cx123
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-15 21:26:39
 
好贴
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-15 22:09:55
 
谢谢,欢迎来交流学习,我只开这一贴,22问弄完了,这些是理论重点。会接着分享实践的经验!
拒绝变帅
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LV10
总工程师
  • 2014-4-15 22:11:55
 
楼层太多了,在一个帖子里就很乱,看的人也很费劲。
如果关联性不大的,建议重新开个帖。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-15 22:16:29
 
22个问题是关于重点理论的谈完了,会谈实践方面的,到时再新开吧。
oyang314
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高级工程师
  • 2014-4-16 15:34:05
 
反正我是答不出,我来学习的!
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-16 11:34:05
 
问题十:什么样的变压器才算是最完美适用的?变压器决定了什么,影响了什么?
设计变压器是各种拓扑的核心点之一,变压器设计的好坏,影响电源的方方面面,有的无法工作,有的效率不高,有的EMC难做,有的温升高,有的极限情况会饱和,有的安规过不了,需要综合各方面的因素来设计变压器。
设计变压器从哪里入手呢?一般来说根据功率来选择磁芯大小,有经验的可参考自己设计过的,没经验的只能按照AP算法去算,当然还要留有一定的余量,最后实验去检验设计的好坏。
一般小功率反激推荐的用的比较多EE型,EF型,EI型,ER型,中大功率PQ的用的比较多,这里面也有每个人的习惯以及不同公司的平台差异,功率很大的,没有适合的磁芯,可以二个变压器原边串副边并的方式来做。
不同拓扑对变压器的要求也不一样,比如反激,需要考虑的是需要工作在什么模式下,感量如何调节适中。尤其是多路输出一定要注意负载调整率满足需求,耦合的效果要好,比如采用并绕,均匀绕制,以及副边匝数尽可能增多。MOS管耐压决定匝比,怎么选取合适的占空比,选取多大的Bmax(一般小于0.35,当然0.3更好,即时短路也不会饱和太严重)有的还需要增加屏蔽来整改EMC,原副边屏蔽一般加2层,外屏蔽1层就好。
大功率变压器一般更多的是关注损耗,需要铜损和磁损达到平衡,还要考虑到风冷自然冷,电流密度多大合适,功率稍大(大于150W)的一般电流密度相对取小些(3.5-4.5),功率小的(5.0-7.0)。
还要清楚电源过的什么安规,挡墙是不是足够,层间胶带是否设置合理也是不可以忽视的,一旦要做认证去改变压器也是影响进度的。
好的变压器一定兼顾以上的方方面面,变压器的好坏,对整个电源性能至关重要,有好的经验也欢迎大家分享!
mt4062
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LV4
初级工程师
  • 2014-4-16 11:42:05
 
大师仰慕你啊,感觉这些问题搞懂了电源就通啦
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-16 12:08:28
 
啥毛大师,出道这么迟,最近你不是做了个正激,就为了做低成本搞得够呛,做完了跟网友分享下啊,对自己也是个总结!
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-16 20:15:07
 
问题十一:我们真的需要到迷恋设计工具,依赖仿真的地步吗?
电源的设计工具主要用在以下几个方面:1.选择磁芯及设计变压器 2.环路仿真设计 3.主功率拓扑仿真4.模拟电路仿真 5.热仿真(针对大功率)6.计算工具(计算书) 等等。
对于新人来说,我给的建议少用工具,多计算,自己把握设计的过程,因为工具是人做的,不同人的设计习惯差异,不能用一个固定的设计模式来设计不同的电源。
有些仿真可以与设计相结合:比如环路设计好后是很难直接满足设计需求的,仿真可以在试验前很好验证,但仿真也不是完全和试验一样,至少不会差太远。
熟练运用Mathcad和Saber也是必要的,只是很多我们需要弄清原理的层面,把工具只需要当做计算器来使用,更快速方便更高效来满足我们设计就好,想纯依赖工具来设计电源,无疑是走入极大误区。大家怎么认为呢?
qq80644864
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版主
  • 2014-4-16 20:38:28
 
我觉得不能说是依赖,可以说是多种手段去验证
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-16 20:41:43
 
有的工具是验证型的,这还好,有人为设计。有的是偏设计的工具,有的环路设计工具就是输补偿参数,得出一个增益曲线这样的,缺少了理论说服力,而且和实际差异还很多,毕竟这种工具是很难考虑全实际问题的。
qq80644864
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  • 2014-4-16 20:47:21
 
环路补偿的压根就没信过。。。都是自己去调整的
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-17 08:24:06
 
不迷恋工具,相信经验和理论的指导才是最靠谱的。
何仙公
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  • 2014-4-24 02:07:04
 
楼主有求真,务实的精神,但是没有弄斧劈山的霸气!
工具除了会使用,也要会借用,改用。甚至感觉不好,去推翻它另起炉灶。
要是没有对工具的迷恋,1代人接着1代人的迷恋。算盘也变不了当今的计算机。国人还在为四大发明而迷恋。
当理论胜于经验,当努力修好理论基础;当经验强于理论,当化经验为理论传于后人。
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-17 12:16:01
 
问题十二:评判一块电源板LAYOUT好坏有哪些地方能一阵见血发现?
什么样的PCB是一块好的PCB,至少要满足以下一个方面:1.电性能方面干扰小,关键信号线及底线走的合理,各方面性能稳定(前提是电路无缺陷)。2.利于EMC,辐射低,环路走的合理。3.满足安规,安规距离满足要求。4.满足工艺,量产可生产性,以及减小生产成本。5.美观,布局规则有序(器件不东倒西歪),走线漂亮美观,不七弯八绕的。
如何才能做到以上几点,分享我的布板经验:
1.布局前,了解清楚电源的规格书,电源的规格,有无特殊要求,以及要过的安规标准。
结构输入条件是不是准确,以及风道的确认,输入输出端口的确认,以及主功率流向。
工艺路线选取,根据器件的密度,以及有无特殊器件,选择相对应工艺路线。
2.布局中,注意合理的布局,保证四大环路尽可能小,提前预判后续走线是否好走。变压器的摆放基本决定了整体的布局,一定要慎重,放到最佳位置。EMI部分的布局流向清晰,与其它主功率部分有清晰的隔离带。减少受到主功率开关器件的干扰。各吸收回路的面积尽可能小,散热器的长度以及位置要合理,不挡风道。
3.走线部分,输入EMI电路的走线是否满足安规,原副边距离,输入输出对大地的距离都要满足安规。走线的粗细是否满足足够的电流大小,关键信号(例如驱动信号,采样信号,地线是否合理),驱动信号不要干扰敏感信号(高频信号);采样信号是否采样准确,是否会受到干扰;地线是否拉得合理(有时需要单点接地,有时需要多点接地跟实际需要有关),主功率地和信号地严格区分开,原边芯片地从采样电阻取,不要从大电解取(尤其是采样电阻和大电解地距离远时),VCC的地前级地回大电解,二级电容地接芯片,反馈信号也单点接IC,地单点接IC。散热器的地必须接主功率地,不能接信号地等等很多的细节要求。
这只是我想到什么写道什么,有点乱,但每句话都是重点,值得细细品味,欢迎大家交流学习!

shiyunping
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LV8
副总工程师
  • 2014-4-17 12:32:03
 
你好非常佩服你的敬业精神,如果你能花几分钟时间。把以下问题理解清楚,其它电源问题也好解释了。

题目一,电源单相交流220V、负载R通过控制器件接到电源上,用试电笔测负载R的两端,试电笔氖泡都常亮,负载还能正常工作吗?
1、不能工作,( )。
2、还能正常工作,为什么?( )。
题目二,一个负载电路功率因数较低时,可以通过串、并联C电路提高功率因素,此外还有其它方式比加电容更加容易提高负载电路的功率因数的方法?
1, 有,什么方法?( )。
2, 没有。( )。
题目四变压器一次绕组若接在直流电源上。
1变压器二次侧会有稳压的交流电压吗?( )。

2变压器二次侧会有稳定的直流电压吗?( )。

burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-17 15:24:57
 
为什么把以下问题理解清楚,其它电源问题也好解释了?貌似跟其他问题没什么关系。
题目一:你的文字表达的不是很清楚,怎么说你的这个问题呢?不知道是不是这么理解的。
电源输出是交流220V,负载R通过控制器件(是不是指的开关)串联接到电源输出,用试电笔测负载R的两端,试电笔氖泡都常亮(指负载R二测有电压),负载还能正常工作吗?(这个什么意思,不是已经有电压了,还问能不能正常工作?为什么不用万用表测试)
题目二:题目二也是含糊不清,能把问题说清楚吗?我还得理清下,是不是这么理解?
一个负载电路(指的是一个电路需要供电),功率因素低(电路是非线性的,不知道是感性的还是容性的也没说),就说通过串、并联C电路提高功率因素,什么叫更加容易提高负载电路的功率因素,连功率因素是什么还没理解清楚,将你的负载电路线性化不就好了,负载电路也不清楚,容性感性也不清楚怎么让人回答。
题目三:变压器问题,中学生题,二次测电压肯定会有,没有形成环路怎么会有电流。
建议:你的逻辑思路有点问题,没将问题本身弄清楚,注意一些逻辑表述,而且需要看基础概念的书。
shiyunping
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副总工程师
  • 2014-4-17 21:44:11
 
三个问题我把它讲的通俗些。
一个常用的电路,一个220V/100W的电灯接在上面,用试电笔测电灯的两端,试电笔的氖泡都常亮,这时候电灯在亮吗?
一, 在亮----为什么?
二,不亮----为什么?
第二个问题。
一个感性负载电路,功率因数只有0.2---0.4,一般情况在感性负载的两端并联电容器可以提高这个电路的功率因数。除此以外还有没有方法不使用电容来提高这个电路的功率因数。甚至功率因数比并电容还要高?
第三个问题,
工频变压器可以变直流电吗?如果在变压器的初级接入直流电。变压器的次级接上负载可以工作吗?
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-17 23:13:10
 
你这样表述不是清楚多了,之前句句模棱两可也挺难得的,还以为你逻辑有大问题呢。
burning520999
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-18 08:40:06
 
问题一:灯在亮,灯只有接通,N端才会带电。
问题二:并合适电感提高功率因素,并电感感量减小,会适当提高功率因素。但一般谁会这么用呢?
问题三:工频变压器针对高频变压器只是频率低而已,通过线性调压器一样可以变直流。几十年前常这么用。
变压器初级加直流电,负载理论上可以工作,变压器磁芯足够大,设计的合理,不会饱和,实际不会这么做。
shiyunping
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副总工程师
  • 2014-4-18 09:47:48
 
你的回答目前和正确的答案,相去甚远,再开动脑筋。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-18 11:18:18
 
问题一:有种情况也可能不工作,就是N线与地线断开了,N线也会带电,灯泡可能是开路的。
问题二:基本很少碰到这种情况,只是理论上也可以套用常规PFC电路,将负载当PFC电感,用电容当负载来实现功率因素增加。
问题三:条件太宽泛不具体不好判断,变压器是什么变压器?负载是什么负载?而且理论和实际应用也有差异,是没有所谓的标准答案,听听你的答案估计也会是有漏洞的,一样的道理!
shiyunping
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副总工程师
  • 2014-4-18 14:52:35
 
问题1,显然你这个答案是全世界懂电的人都知道的答案,如果这个灯照样亮,并且这个电路是很常用的,你认为电路的结构是什么?
问题2,这是个非常普遍的电路结构,只不过我们一般不在意它的作用罢了。
问题3,就一般的工频变压器,负载可以是电阻,也可以是RL电路。
wszdxp2004
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副总工程师
  • 2014-4-17 19:57:02
 
题目一,答案为:不能,因为火线与零线都有电,说明零线断开;
题目二答案为:有方法,既然可以并电容提高PF,说明是感性负载;加个PFC电路更好;
题目四答案为:都没有,如果有,不必再要那么多电源工程师了,那就真的完了;
// 题目二我是猜的,全对就笑个吧
//全错就真的完了
shiyunping
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副总工程师
  • 2014-4-17 21:46:42
 
很遗憾,基本没有答对,加油!我把题目在上面讲通俗一些。看看你是否理解。
冒号
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高级工程师
  • 2014-5-28 17:25:12
 
史工,你不会对电的知识一知半解吧?
qq335702318
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副总工程师
  • 2017-7-22 20:31:16
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别歪楼!!
问的不清不楚就算了还九不搭八的!
Deshine
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副总工程师
  • 2014-4-18 13:49:17
 
楼主能不能具体的用文字描述一下四大环路,我的理解是:
1、主MOS和变压器初级绕组间的环路面积要小;
2、输出整流二极管和变压器输出绕组间的环路面积要小;
3、反馈电路(例如431+817构成的)的环路面积要小;
4、光耦输出和芯片FB PIN脚之间的环路面积要小。
不知道我说的够不够准确呢?
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-18 14:04:17
 
前2个说对了,不过还要补充下,主MOS,变压器还有大电解电容环路小。输出二极管,输出绕组以及第一级滤波电容环路小。
另二个是:EMI环路即输入滤波环路。以及输出滤波电容和负载环路最小。
Deshine
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副总工程师
  • 2014-4-18 14:11:13
 
那3和4呢?也需要注意的吧
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-18 14:34:50
 
要注意,更重要的不是注意面积(因为一般都采用差分走线,面积不会太大),是注意被干扰,以及采样采的干净。
wzy616611
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高级工程师
  • 2014-5-29 11:47:07
 
楼主是否可以结合PCB跟我们说一下呢?好人,好人,你是好人
burning520999
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高级工程师
  • 2014-5-29 11:52:50
 
实在抱歉啊,公司的文件加密啊,我也想发一些原理图和PCB出来,不行啊,我只能以文字为主了,想形象都不行啊。你可以发一些PCB板,我可以看下分析下有没什么问题。
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-17 19:03:55
 
大家能在此基础上思维更发散更好,有利于学习!
burning520999
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高级工程师
  • 2014-4-18 11:38:10