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原创 【你还不知道吗】第九期·技术经验分享原创大赛开始啦!

各种电源拓扑方案优缺点比较 众人划桨开大船

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周挺巧
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  • 2018-3-13 19:43:11
经常遇到很多网友在咨询合适的拓扑方案,但这方面牵扯到太多的东西,如纹波、转换效率、成本、可靠性、电磁兼容等等。大家都是公说公有理,婆说婆有理。没有一个系统的比较。所以想把这方面的内容做一表格,可以让大家一目了然地做对比。帮助大家更好的选择自己所需的拓扑方案。但由于内容牵扯到太多的东西,有些方案我也没做过,也不敢随意填写误导大家。在这里请大家众人划桨开大船,一起把这些内容补充完善。特别是半桥全桥软开关的内容。
以输入DC150V-375V,输出50V2A5V20A/100W为例
反激
正激
推挽
半桥
全桥
单管
双管
单管
双管
硬开关
软开关
硬开关
软开关
输入电压
最宽
最宽
比较宽
比较宽
适合低压输入
比较宽
比较宽
适用功率范围
5V小于几十W
50V小于几百W
同前
50V功率可大一些
一般几百W左右
比单管大一些
一般几十到几百W
一般几十到几百W
W到千W级别
几百到千W以上
几百到千W以上
原边管子电压
一般600-650V
400V+
800V+
400V+
800V+
400V+
400V+
400V+
400V+
原边管子电流峰值
2.3A左右
1.9A左右
2.1A左右
2.1A左右
1.2A左右
2.4A
1.2A
副边整流管峰值电压
5V/25V+
50V/250V+
20V+
两二极管
5V/30V+/35V+
同前
两个二极管
5V/35V+
两个二极管
5V/35V+
两个二极管
5V/35V+
副边整流管峰值电流
5V/50A左右
50V/5A左右
同前
5V/30A左右
50V/3A左右
同前
同前
同前
同前
同前
同前
驱动复杂程度及成本
简单1
一般2
简单1.1
一般2
一般2
比较复杂3
复杂4
复杂4
复杂5
复位反冲能量成本
1
1.6
变压器复杂程度及成本
要求良好的耦合性10
比单管要求低一些9.5
无特殊要求
8
同前
8
同前
5
同前
5
同前
同前
5
同前
电感
1
1
0.7
0.7
0.7
总成本比
1
1.3
1.3
1.6
1.9
1.7
2
非同步整流效率
5V一般82
50V一般小于93
比单管反激高一个点左右
84
94
85
95
85
95
85
95
85
96
98
输出电容
大而成本高10
同前10
成本低4
同前
成本低3
成本低3
成本低3
成本低3
成本低3
纹波
比较好
比较好
很好
很好
很好
很好
很好
EMI
最差
一般
一般
无标题.png (首页推荐图,版主可自行更换)
mxkw
  • mxkw
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高级工程师
  • 2018-3-13 20:31:00
 
请问双管的电源为什么总比单管的电源的功率要大?
mxkw
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LV6
高级工程师
  • 2018-3-13 20:34:47
 
现在TI与很多DC-DC的降压、升压之类的单片集成的芯片,是不是可以理解这样一个片上系统加上外围的电容、电感、电阻就可以完全代替早些年的开关电源呢?
westbrook
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LV8
副总工程师
  • 2018-3-13 21:12:00
 
单管电压等级高,导通内阻大,损耗大。而采用双管,可以采用电压等级低,导通内阻更小,导通电流大。
mxkw
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高级工程师
  • 2018-3-13 21:15:36
 
请问电压“等级高”是什么意思?双管是如何将内阻减少的?
westbrook
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LV8
副总工程师
  • 2018-3-13 21:31:48
 
单管就要承受全部的输入电压,采用双管,一个管子就只承受一半的输入电压。MOSFET的内阻与耐压成正比,耐压越高,内阻越大。

评分

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mxkw
  • mxkw
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高级工程师
  • 2018-3-13 22:04:38
 
非常感谢你的回复
cyx7610
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LV8
副总工程师
  • 2018-5-12 15:24:15
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回答得非常对。
kingtonliu
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LV6
高级工程师
  • 2018-3-14 12:46:24
 
两个人的力量总比其中一个人的力量大吧
Coming.Lu
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版主
  • 2018-3-25 17:23:18
 
同意,4个人的力量更大。
Demprace
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本网技师
  • 2018-3-30 22:35:22
 
这难道就是为什么大功率的家伙多见全桥的原因吗
Coming.Lu
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版主
  • 2018-3-31 08:50:18
 
可以这么理解。
zhoudahong
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LV2
本网技师
  • 2018-4-4 15:07:37
 
因为同样功率,双管的损耗比单管小。
liguanghui2588
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LV7
实习版主
  • 2018-3-14 09:44:04
 
难得的分享
周挺巧
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版主
  • 2018-3-14 11:23:31
 
这几年压力大一直在忙,很少上线。这种状态在持续中。所以回复不能及时,请见凉
mxkw
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高级工程师
  • 2018-3-14 11:40:37
 
楼主可别这么说啊
wszdxp2004
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LV8
副总工程师
  • 2018-3-14 14:38:45
 
记号。。。
yu309262908
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高级工程师
  • 2018-3-14 16:59:54
 
搬凳子来听周版讲课~
sachiewang
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高级工程师
  • 2018-3-14 17:45:23
 
端起小板凳,大师来讲授
XIAOTU80
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版主
  • 2018-3-14 19:12:19
 
输入电压范围很宽比如AC65-265V,输出几十瓦,一般就考虑用反激来实现了。
XIAOTU80
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版主
  • 2018-3-14 23:13:52
 
输入电压还可以再举出大约范围,根据设计过的不同拓扑案例
周挺巧
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版主
  • 2018-3-15 12:03:05
 
理论上可以有无限范围,但受各种器件影响受到很大限制。前些时间看到有网友在做输入25-900V,范围大了难度成本都会越来越难以接受
mxkw
  • mxkw
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LV6
高级工程师
  • 2018-3-14 23:57:53
 
版主,我很想了解以前的RCC电源是怎么回事
周挺巧
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版主
  • 2018-3-15 12:03:35
 
你想了解哪些方面
XIAOTU80
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版主
  • 2018-3-16 18:10:22
 
很多小功率的DCDC模块是采用RCC实现的,也就1W左右那么小的功率
mzl
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LV2
本网技师
  • 2018-3-15 17:52:25
 
双管反激功率比单管大的原因为,单管反激由RCD吸收电路,吸收功率随设计功率的变大而变大;
双管反激采用二极管钳位电路,能量反馈给母线,故功率可以大些。
xd285070
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LV8
副总工程师
  • 2018-3-16 14:41:41
 
表格把双管反激范围搞到最宽,这个不太合适吧。双管反激反射电压也最大为输入的一半,范围还是很受限制的。
就实际使用而言,双管反激用的比较少,还是dcm比较合适,ccm的时候,还是有比较强的反向恢复和尖峰(个人使用经验而言)。
huhan0609
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LV6
高级工程师
  • 2018-5-3 12:36:05
 
常规设计双管反激反射电压不能超过母线电压,否则有炸机风险。由于这个原因限制了输入电压范围。
long609689209
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LV6
高级工程师
  • 2018-3-16 16:18:30
 
不明白为什么双管的EMI要好于单管,因为没有反射电压,峰值电压低嘛?
周挺巧
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版主
  • 2018-3-17 11:13:00
 
是的,没错
yu309262908
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LV6
高级工程师
  • 2018-3-23 15:28:43
 
楼主每个拓扑都配上原理图和时序图对着图说他的优劣点会更加直观
周挺巧
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版主
  • 2018-3-25 17:04:54
 
这个工作量太大,吃不消啊,请大家众人划桨开大船吧
wyxdy2014
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LV3
助理工程师
  • 2018-3-26 18:32:57
 
听大师讲解!
fanren1
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LV6
高级工程师
  • 2018-3-30 16:25:44
 
我也来围观学习 ,从中涨涨知识

eisa
  • eisa
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高级工程师
  • 2018-3-30 16:41:37
 
感谢版主分享啊,对于新人很有帮助
电子之家商城
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LV0
禁止发言
  • 2018-4-23 09:38:08
 
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
penzel
  • penzel
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高级工程师
  • 2018-4-25 14:21:18
 
不错!可以参考!
小学渣
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高级工程师
  • 2018-5-3 10:56:16
 
我非常好奇,一些涉及复杂度之类的数据是怎么统计出来的呀?
比如总成本比,楼主你拿各自完整的BOM核算过了吗?
总成本比 1  1.3  1.3  1.6  1.9  1.7  2
Coming.Lu
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  • 2018-5-3 11:10:33
 
这也就是经验值大概估的吧,谁有那个闲空去搞个真机,然后出BOM,然后再对比性能和成本。
小学渣
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  • 2018-5-3 11:20:09
 
嗯嗯,我个人的意思是,如果是估算的话,就没必要给出这么精确的数字吧。哈哈。使用一些等级比较的词语就好,比如非常高、很高、高、一般、低,这些有层次感的词语就好嘛。
对工程师来说,数字应该是很敏感的吧。
个人想法,不喜勿喷。
Coming.Lu
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  • 2018-5-3 11:35:27
 
既然说是经验值,就仅供参考了,没有必要太较真。
每个人的经验值还不一样呢。
给这样的数字呢,估计也是为了有个比例关系吧。
如果只是打个 A,B,C,D 的话,那有可能不知A和B差多少。
是只差10%呢,还是差个50%,甚至 100% 。
小学渣
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高级工程师
  • 2018-5-4 10:24:51
 
好咯,不纠结 。
周挺巧
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  • 2018-5-11 20:20:45
  • 倒数6
 
呵呵  就算是这样比也比不出。每个技术人员做出来的结果差距都比较大。我这些成本也是基于我本人的一些经验列出来的,只给大家参考用
Coming.Lu
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  • 帖子:14498
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版主
  • 2018-5-12 07:44:17
  • 倒数5
 
这种经验性东西,能给个参考就已经足够了。
XIAOTU80
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版主
  • 2018-5-10 09:15:03
 
推挽的针对低压输入的,一般低压输入范围多少比较合适?
实现输入DC150V-375V,输出50V2A有点难度吧
z443233785
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LV6
高级工程师
  • 2018-5-10 09:54:52
 
200W用反激好还是正激好,成本优先考虑
Coming.Lu
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版主
  • 2018-5-10 10:06:29
 
你都说成本优先了,那还问啥,反激了。
XIAOTU80
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  • 帖子:5186
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版主
  • 2018-5-11 08:34:26
  • 倒数9
 
推挽,比如13.5V输出,功率最大一般能不能做到800W甚至以上。
小学渣
  • 积分:829
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  • 帖子:69
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LV6
高级工程师
  • 2018-5-10 11:16:08
 
正激的电感大电容贵!
周挺巧
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积分:12269
版主
  • 2018-5-11 20:13:47
  • 倒数8
 
输出电压高的可以用反激,成本比较好控制。输出电压低的还是正激好,纹波好控制,效率也好整些
liguanghui2588
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LV7
实习版主
  • 2018-5-12 12:26:05
  • 倒数4
 
相对来说,那种拓扑结构可以做大功率的电源
周挺巧
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  • 帖子:4980
积分:12269
版主
  • 2018-5-11 20:17:10
  • 倒数7
 
DC150-375/50V2A不建议用推挽,800V以上的管子成本没优势,正激反激都可以
liguanghui2588
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LV7
实习版主
  • 2018-5-10 12:31:26
  • 倒数10
 
拓扑结构很全啊
小学渣
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LV6
高级工程师
  • 2018-5-14 10:05:20
  • 倒数2
 
楼主分享完了么?
westbrook
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LV8
副总工程师
最新回复
  • 2018-6-1 22:04:09
  • 倒数1
 
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