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杂谈 2M PFC 100W电路设计

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BingSun
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  • 2019-3-25 20:58:33
前言GaN或已到来

最近CMG大师发贴
高密度小体积电源的基础--有源嵌位反激(ACF)拓扑和智能氮化镓开关管
有坛友发贴
有用GaN做过PFC的朋友么?求交流,求合作!

PFC    2M   100W 若不定个参数导论就会五花八门,以2M频率及100W的功率作为器件选型,参数导论等,谢谢!!!

BingSun
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  • 2019-3-25 21:01:44
 
在电路设计上与我们常规电路有什么区别,还有峰值电流方式可行吗?2M的频率注定我们常规芯片都无法实现。
cyx7610
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  • 2019-3-25 22:16:30
 
2M开关频率对元器件要求比较高。
BingSun
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  • 2019-3-25 22:18:09
 
是呀!所以都在想各种实现方法。
cyx7610
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  • 2019-3-26 08:10:10
 
2M开关频率,对布板要求很高,要防止干扰,最好用多层板来布线。
nc965
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  • 2019-3-25 22:49:10
 
主要是磁芯,多半得用空心线圈。芯片用数控即可,PFC又不需要多高的精度,PF八九不离十。
BingSun
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  • 2019-3-25 22:55:03
 
空心线圈,感觉这个想法好大胆,要好好确认下有没有什么不妥。
nc965
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  • 2019-3-25 23:12:33
 
古代有一种短波天线磁棒,浅灰色甚至棕红色的,截一段塞进线圈看行不行。
cyx7610
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  • 2019-3-26 22:29:44
 
空心线圈,可以用,只是感量有点小。
cmg
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  • 2019-3-25 23:11:36
 
磁芯不是问题,应对高频化的到来,磁芯厂家早就准备好了。

天通

天通

日立

日立
nc965
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  • 2019-3-25 23:13:45
 
嗯,跟进得不错
BingSun
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  • 2019-3-26 09:57:29
 
若说磁芯材料没问题,那还真是等GaN普及了。
cyx7610
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  • 2019-3-26 22:30:50
 
GaN可以用,只要你有钱就行。
xkw1cn
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  • 2019-3-25 22:52:27
 
卖了那么长时间关子都不出实锤,当心被泊冷水。。。
加紧啦!
提个小问题,2M APFC的价值在哪里?
BingSun
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  • 2019-3-25 22:58:46
 
价值在哪?

GaN是否会便宜得与MOS一样????几年前有人说从工艺上看,一定会便宜很多。

用更小的电感,实现更大功率,不但体积小巧,成本也有优势。
cmg
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  • 2019-3-25 23:03:27
 
我们的GaN有人做过1M,因为没有2M的控制器,管子本身没问题
BingSun
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  • 2019-3-25 23:42:24
 
大师好!能搞点样片吗?
cmg
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  • 2019-3-26 07:26:33
 
你是做什么的?样品需要走流程,签协议的
BingSun
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  • 2019-3-26 10:06:22
 
有兴趣测试用而已,什么公司呀!拿个样片还签协议?
主控我想用STM32F334,或者PIC12F752
cmg
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  • 2019-3-26 12:13:20
 
Navitas, 流程就是这样。
BingSun
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  • 2019-3-26 12:26:01
 
嗯!不知道还有没有其它公司有?
TI的不知道方便拿到样片不?
cyx7610
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  • 2019-3-26 22:33:35
 
样品好贵,用不起。
BingSun
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  • 2019-3-25 23:43:11
 
我相信控制器很快也会跟上。
cmg
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  • 2019-3-26 07:32:17
 
1M 的CRM PFC

1M频率PFC,DSP控制的

1M频率PFC,DSP控制的
BingSun
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  • 2019-3-26 09:55:03
 
看起来非常不错呀!效率不知道还能不能提高?
BingSun
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  • 2019-3-26 09:56:11
 
就目前来说还必须用单片机或DSP做控制,时机成熟后专用芯片也就出来了。
BingSun
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  • 2019-3-26 12:50:16
 
2019-03-25_20-28-14.jpg
STM32F334 看起来也是很给力的。
BingSun
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  • 2019-3-26 13:03:57
 
2019-03-26_13-03-19.jpg
xkw1cn
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  • 2019-3-26 22:25:45
 
53X53mm貌似也没小啊。。。
看用铁氧体磁芯做的PFC电感。如果磁密最高2500Gs,那么;仅从磁芯讲;16000Gs高密铁芯(如NPH系列)工作于45k就可以达到同样功率密度。
如此;高速MOSFET工作于45kHz与GaN工作与300k~1M;谁更有优势呢?
仅技术讨论。。。
nc965
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  • 2019-3-26 22:29:49
 
做那么小干嘛?他是做着玩
xkw1cn
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  • 2019-3-26 22:44:39
 
都把辅助电源和控制都弄成插装子板了。。。貌似吃奶劲都用在提高密度上。
nc965
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  • 2019-3-26 23:00:56
 
开关电源布局合理性主观判断-----工程审美
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cyx7610
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  • 2019-3-26 22:32:42
 
高功率密度。
xkw1cn
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  • 2019-3-26 22:54:51
 
真心说不上高密。。。。
相当密度的传统PFC;单板松松布局。。。。98.6%效率。
未优化密度设计;来自TI标准演示板。
http://www.ti.com.cn/cn/lit/ug/zhcu144c/zhcu144c.pdf

BingSun
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  • 2019-3-26 23:25:46
 
频率提高了,自然电感就小了,成本也就降了,这也是关键。
xkw1cn
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  • 2019-3-26 23:43:45
 
拉门后好好批评!

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xkw1cn
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  • 2019-3-26 23:44:34
 
谁告诉你频率越高电感越小啦
cmg
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  • 2019-3-27 11:40:43
 
可以小,但绝对不是跟频率是线性关系。
BingSun
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  • 2019-3-27 11:49:10
 
是的,但我认为最终变压器,PFC电感成本都会因此下降。
BingSun
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  • 2019-3-26 23:40:48
 
现在的重点还是GaN还有没成熟!!!搞点样片都难。
cmg
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  • 2019-3-27 09:32:21
 
想看一下,链接打不开
nc965
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  • 2019-3-26 23:02:40
 
如35楼所述,你散热工程占了一半以上,尚可自称高功率密度
BingSun
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  • 2019-3-26 23:39:25
 
当开关损耗与导通损耗变得很小时,发热量自然会小很多。
xkw1cn
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  • 2019-3-26 23:47:05
 
GaN的效率98.5%;传统的效率98.6%。。。。。。。
cmg
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  • 2019-3-27 09:30:08
 
条件不一样只比较效率没有意义,你把传统的效率98.6%的MOS管(假设用MOS管的,如果用IGBT的换碳化硅)换成同等内阻的碳化硅,效率肯定超过98.6%
BingSun
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  • 2019-3-27 10:51:05
 
没错,我认为这是必须的。。。
BingSun
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  • 2019-3-27 10:53:22
 
不清楚 xkw1cn  版主为何一直纠结这个问题呀!

xkw1cn
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  • 2019-3-27 17:27:15
 
你说效率高,高在哪里?
nc965
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  • 2019-3-27 08:20:10
 
高频化并不会提高效率(因此散热器大小不会改变),但其它元件可大幅度减小体积,这样散热工程占比就显著提高,是谓高密度电源的本质。都看不见你的散热器踪影,何来高密度电源之说?
这个才是高密度电源,满眼都是散热器
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cmg
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  • 2019-3-27 09:31:36
 
对,频率提高了很多,效率不降低就可以提高功率密度。
cmg
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  • 2019-3-27 11:39:35
 
压制45k频率的EMI和300K频率的EMI公模电感的体积差别可不是一点点,要看综合的。
BingSun
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  • 2019-3-27 11:50:21
 
大师正解
xkw1cn
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  • 2019-3-27 17:33:49
 
相当分布参数下;高dv/dt、di/dt只能招致更高噪音,频率越高;噪音毛刺越密,噪音能量越大!貌似比较有困难啊!
既然已有实物;又在推,GaN烦郭版测下;再对比下滤波器大小;也好有个感性认识。
cmg
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  • 2019-3-27 20:04:39
 
这个是PI的150W PFC+LLC电源,共模9mH,频率最高100K左右,我们有一个300W, 300K 频率,共模2.5mH
至于为什么这样,可以看杨波的LLC博士论文,里面理论写的非常清楚,本网可下载
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cmg
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  • 2019-3-27 20:19:57
 
是陆兵的论文,里面有很详尽的分析。

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BingSun
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  • 2019-3-27 22:07:31
 
也是说更高频率时可以用更小的滤波器
xkw1cn
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  • 2019-3-27 23:31:38
 
赞!确是小些。
BingSun
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  • 2019-3-28 10:54:06
  • 倒数9
 
所以成本会有优势。
cmg
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  • 2019-3-28 12:33:30
  • 倒数6
 
传导是小些,但速度快,频率高辐射难处理,可是辐射不需要大体积的东西。
所以如果电源的功率很小,虽然变压器小了,由于辐射的东西占地方,所以总体积不一定小,但功率大了由于变压器缩小占整个体积的比例比较大,整体体积就下来了。
大概以45W为界吧。
BingSun
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  • 2019-3-28 17:09:07
  • 倒数5
 
也就是说辐射是个头痛的问题。

有没可能在布板,变压器,上下功夫,可以更好的解决?
BingSun
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  • 2019-3-28 10:55:14
  • 倒数8
 

共模9mH,频率最高100K左右,我们有一个300W, 300K 频率,共模2.5mH
到了1-2M应该可以用更小的电感。

cyx7610
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  • 2019-3-26 22:32:06
 
2M APFC的价值应该就产品小型化。
BingSun
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  • 2019-3-26 23:38:02
 
不仅仅是小型化,成本也会有优势。
xingxing89
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  • 2019-3-27 10:11:55
 
EMC问题 会让你崩溃的。
nc965
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这个到没有必然关系
BingSun
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是的
cmg
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  • 2019-3-27 10:56:38
 
这个确实是个大问题,GaN的速度非常快,高密度意味着元器件距离很近,近场耦合相当严重,需要谨慎处理
已经解过几个适配器的EMI,很难但是能解决,需要很多新的技巧
BingSun
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  • 2019-3-27 11:09:58
 
可以用一块铝块盖起来,顺便当散热器。
cmg
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  • 2019-3-27 11:32:58
 
如果这么简单就好了
BingSun
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  • 2019-3-27 11:35:15
 
大势所趋!!!
BingSun
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  • 2019-3-27 16:33:50
 
以前看很多板子有个铁罩,那部份都是高频的,以后电源部份看起来也会是这样子的。
cyx7610
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  • 2019-3-28 07:34:19
 
这只是对传导有好处。
BingSun
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  • 2019-3-28 10:53:13
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盖起来了,辐射当然也会好呀!
cmg
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  • 2019-3-28 12:28:57
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有点想当然了
BingSun
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  • 2019-3-28 17:10:31
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搞几片样片来练练手呀!  
BingSun
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最新回复
  • 2019-4-4 19:25:23
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另外设计为单级反激PFC也许是个好方法,控制也简单些。
BingSun
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  • 2019-3-30 11:02:15
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因为频率比较高,DCM模式应该最简单,其实是QR模式,CCM的话还没想到有什么好方法。
antonine
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本网技师
  • 2019-4-1 11:26:51
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