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效率91%+,36-72V输入,3.3V8A输出隔离电源

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rj44444
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LV8
副总工程师
  • 2017-5-10 09:18:09
如题,这次打算做一个36-72V输入,3.3V8A输出的隔离电源。
采用定频CCM反激+同步整流,后续将详细介绍设计计算过程。

12楼PCB25楼3D模型
26楼原理图,效率曲线,设计计算过程



世纪电源网-九天
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超级版主
  • 2017-5-10 09:57:01
 
感谢您的支持!期待更新哦!
木木很-shy
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LV8
副总工程师
  • 2017-5-10 15:05:58
 
能力所限,很少接触CCM反激,不知此模式下较DCM模式有什么优势呢?
rj44444
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LV8
副总工程师
  • 2017-5-10 20:52:35
 
输出低压大电流,CCM优势就明显了。副边有效值电流小,纹波电流也小。
木木很-shy
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LV8
副总工程师
  • 2017-5-11 08:47:40
 
查资料说CCM下,峰值电流要小,这是为什么呢,有什么理论推导公式吗?不是很明白
rj44444
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LV8
副总工程师
  • 2017-6-13 22:41:21
 
同样的底边长度,要达到同样的面积,三角形肯定比梯形要高
YTDFWANGWEI
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版主
  • 2017-5-10 16:34:00
 
快做,做出来我好抄一个
rj44444
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副总工程师
  • 2017-5-10 20:52:57
 
慢慢来
st.you
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副总工程师
  • 2017-5-10 17:46:39
 
反激不好玩.
rj44444
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副总工程师
  • 2017-5-10 20:53:20
 
别的玩不好。
moguaibaicai
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本网技工
  • 2017-5-11 14:48:43
 
学习下
wwf_8023
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高级工程师
  • 2017-5-19 16:59:50
 
持续关注,跟着学习中。。。。。。
rj44444
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副总工程师
  • 2017-5-23 10:50:02
 
PCB 35*50mm
silktop.JPG
silkbottom.JPG
top.JPG
bottom.JPG
wwf_8023
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高级工程师
  • 2017-5-23 16:24:30
 
非常完美的PCB布局和布线,
ztao2016
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助理工程师
  • 2017-5-24 08:52:15
 
大师速度就是快啊,期待!!
rj44444
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副总工程师
  • 2017-5-28 21:07:09
 
上一个朋友帮忙做的3D模型,看起来很不错

无标题.jpg
笑嘻嘻liuqi0310
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助理工程师
  • 2017-5-31 23:24:34
 
3D模型看起来真酷
ztao2016
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助理工程师
  • 2017-6-5 09:50:56
 
看起来不错哦,性能怎么样
XIAOTU80
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  • 2017-6-29 11:38:31
 
看这3D模型,很美观
chenwei615743364
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高级工程师
  • 2017-5-24 09:05:46
 
牛,这么大电流输出电容打算用几个。

YTDFWANGWEI
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  • 2017-5-24 10:16:37
 
从PCB上看,应该是四个贴片的电解吧。
wwf_8023
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高级工程师
  • 2017-5-24 13:15:04
 
应该是固态电容
YTDFWANGWEI
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  • 2017-5-24 14:01:00
 
有可能吧。
wwf_8023
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高级工程师
  • 2017-5-24 14:23:57
 
以前学习买的开发板上面就有用这种的电容,
YTDFWANGWEI
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  • 2017-5-24 14:31:44
 
单纯的从印制板图上,是无法分辨是什么类型的电容的,这个要看设计者想用什么样的。
rj44444
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副总工程师
  • 2017-5-24 15:17:26
 
输出固态电容,输入陶瓷电容。
ztao2016
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助理工程师
  • 2017-5-25 17:18:55
 
原理图show一下
rj44444
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副总工程师
  • 2017-5-25 17:36:47
 
后面慢慢放上来
世纪电源网-编辑
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管理员
  • 2017-5-27 11:53:23
 
期待楼主更新
XIAOTU80
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  • 2017-6-29 11:39:23
 
顶部没十字划线的,一般是固态电容
rj44444
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副总工程师
  • 2017-5-30 16:24:31
 
原理图,效率测试数据,及详细计算过程
无标题.jpg
1.jpg
无标题.jpg
1.jpg
b.jpg
YTDFWANGWEI
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  • 2017-5-31 08:18:34
 
这个同步整流的IC不错,输出3.3V都可以直接供电工作。
rj44444
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副总工程师
  • 2017-5-31 09:00:17
 
低至2V以下仍可以工作。并且内置电荷泵,能为SR驱动提供两倍于输出电压的驱动电压
gaohq
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LV8
副总工程师
  • 2017-6-5 23:58:39
 
次级3.3V直接给光耦和431供电不嫌小吗?
rj44444
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副总工程师
  • 2017-6-8 14:36:23
 
是TLV431哦,不是TL431
admin
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管理员
  • 2017-6-14 11:37:43
 
期待更新
gxg1122
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副总工程师
  • 2017-6-7 13:16:07
 
楼主这个板子做出来了吗?功耗怎么样?
rj44444
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LV8
副总工程师
  • 2017-6-8 14:34:23
 
板回来了,还没时间调,后续慢慢更新
rj44444
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LV8
副总工程师
  • 2017-6-25 13:50:39
 
基本OK了,48V输入满载效率目前91%左右,看看还有没有优化空间
XIAOTU80
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版主
  • 2017-6-29 11:42:13
 
C41,28为什么用2个串联,有啥设计考虑的?
如果只用一个Y电容,222 是不是都能满足要求
rj44444
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LV8
副总工程师
  • 2017-6-29 14:30:08
 
主要是距离问题,用Y电容一个是可以了。
xueyiranpiao
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LV8
副总工程师
  • 2017-6-29 14:50:25
 
首先恭喜楼主,做出产品,给个赞。对于输入电压为2:1,非4:1(一般18-75Vdc,常规)而言,要好设计处理一些,单单从原理图上看,提出自己的微薄意见以及建议,大家一起共勉。
1.UC3843 Vcc启动和UVLO回差小,楼主在不加假负载(窄范围输入电压,可能用不上假负载,宽范围一般要加)而且环路用I型补偿来做,产品要当心稳定性(环路要下工夫喽),建议II型补偿。
2.UC3843没加斜坡补偿,在做负载跃变的时候,是不是有不稳定因素?主要是占空比超过40%后,这个是必须要加的,不加以后在某个状态要出乱子的。
3.楼主是不是为了追求效率吸收电路能省则省,最起码MOS管漏极来个RCD吸收吧,只加了个反顶二极管+TVS,有点说不过去,EMC传导辐射测试过没有,能过标准吗?(还是说,这部分EMC的器件如共模滤波器等在其他地方?),另外输出好歹来个LC滤波吧。
4.输入部分加LC滤波,比加CLC滤波要好,在2009年,某通信电源上出现过,CLC中前面的C失效问题,原因是,上电时,对于电容来说电流超前电压90度,冲击大,尤其对于陶瓷这种极低ESR来说。(高倍率显微镜下看陶瓷电容断层)
5.从5V通过电阻加到CS脚,垫起一个电压,来降低CS检测电阻的功耗,不如从母线加到CS脚做高低端平衡来的实惠。
6.初次级建议用1808 1.5nF/X7R/X1Y2的真正意义上的Y电容,不要用高压陶瓷替代,做安规认证的时候,不叫你过。
此外还有一些小的问题,不一一列举。
以上,纯属技术交流,

rj44444
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LV8
副总工程师
  • 2017-6-29 15:42:32
 
感谢热心网友。
首先明确下,这个并非产品,只是做着玩玩。
1. 不用加假负载是因为副边同步整流芯片本身功耗就是个假负载。环路稳定性问题,楼主暂时还没扫过环路,只是简单看了下动态。
2. 低压大电流场合,占空比做小助于副边绕组有效值电流减小。这个样板原副边匝比5:1,最大占空比约0.33,不会有次谐波振荡问题。
3. 吸收电路没有省,RCD是吸收,D+TVS也是吸收,前者灵活EMI好调,后者简单应力省心。非产品,EMC没有测试。
4. 你说冲击电流导致陶瓷电容断裂问题,我没有听说过,但具体应用中,输入是会加电解电容的。
5. 你说的这种方式是为了做高低压功率平衡,我仅仅为了降低损耗。
6. 不定义绝缘等级,只考虑绝缘耐压。
xueyiranpiao
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LV8
副总工程师
  • 2017-6-30 15:26:22
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只是玩玩就没必要较真了,呵呵。不过,虽然是同步整流,作为26W的电源,输出只有3.3V效率做到91%以上,而且用UC3843做(功耗很大,作为本产品2-2.5%的效率就没了,而且我看楼主没加图腾柱驱动,UC3843推这种MOS有点勉强),貌似有点难,除非MOS管用英飞凌的coolMOS,变压器磁芯用PC44甚至PC95的料,做91%以上的效率轻松些。
rj44444
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LV8
副总工程师
  • 2017-6-30 20:17:59
  • 倒数3
 
不缺好料。原边MOS英飞凌BSC520N15;副边MOS东芝TPHR8504;复变肖特基Diodes 20N45;磁材自然是95,不用95以下很多年了。



xueyiranpiao
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LV8
副总工程师
最新回复
  • 2017-7-3 11:25:17
  • 倒数1
 
嗯,了解。
sony545154
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助理工程师
  • 2017-6-5 15:03:40
 
期待更新,感谢版主
wumingcaicai
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本网技师
  • 2017-6-5 16:00:01
 
很不错,楼主可以提供效率数据吗?变压器的选型,绕法,线径等
rj44444
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LV8
副总工程师
  • 2017-6-8 14:34:50
 
还没调,有了进展第一时间放上来
gxg1122
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LV8
副总工程师
  • 2017-6-28 13:18:04
 
楼主板子做回来了吗
gxg1122
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LV8
副总工程师
  • 2017-6-28 13:18:33
 
楼主板子做回来了吗?期待更新..........
rj44444
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LV8
副总工程师
  • 2017-6-28 21:19:03
 
已经调好了,找时间放上图片和数据。整体来讲不错,满载91%以上效率。数据可以看26楼。
tomkingwang
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助理工程师
  • 2017-6-29 11:59:47
 
楼主威武,不隔离的做出来看下呐,体积再减一半
rj44444
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LV8
副总工程师
  • 2017-6-29 14:31:08
 
然后呢?
long609689209
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高级工程师
  • 2017-6-29 15:13:07
 
同步整流用的是什么芯片,居然可以3.3V直接供电
rj44444
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LV8
副总工程师
  • 2017-6-29 15:43:24
 
fan6230
wumingcaicai
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本网技师
  • 2017-6-30 10:00:07
  • 倒数10
 
楼主好厉害,能贴一下变压器的磁芯型号,绕法,线径吗?学习学习
wumingcaicai
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本网技师
  • 2017-6-30 10:03:12
  • 倒数9
 
还有为啥要选3843啊?定频轻载效率多低呀,咋不选降频的呢
rj44444
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LV8
副总工程师
  • 2017-6-30 14:40:20
  • 倒数8
 
主要是考虑到同步整流。原边IC行为模式越简单,这种伏秒平衡控制方法越安全。
wumingcaicai
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本网技师
  • 2017-6-30 15:09:57
  • 倒数5
 
变压器资料贴一下,我算算
rj44444
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LV8
副总工程师
  • 2017-7-2 14:16:35
  • 倒数2
 
计算过程上传至26楼
张兴胜
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本网技师
  • 2017-6-30 14:41:06
  • 倒数7
 
牛,技术水平超越vicor的架势~~
noverre
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本网技师
  • 2017-6-30 15:04:47
  • 倒数6
 
学习了,大神
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