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【infineon DIY】高PF60-100W低谐波轻松过EMI电源防水用

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zzq5008
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  • 2016-10-24 10:49:00
AC180-264V电压输入范围
DC24V2.5A电压电流输出
满足OCP 2.5A*1.2
高PF值满足200-264V大于0.9
高纹波
低待机功耗
采用LD7830 PWM IC ,COOLMOS采用英飞凌的IPD80R280P7,采用高P低功耗的IC设计还是第一次。
但是这个是COOLMOS不晓得过EMI怎么样呢?100W的后续来做。
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zzq5008
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  • 2016-10-24 10:51:30
 
今天申请了 IPD80R280P7 的COOLMOS,先设计板子先
zzq5008
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  • 2016-10-24 10:59:34
 
zzq5008
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  • 2016-10-24 12:41:56
 
后面部分电路图参照的这个图纸
zzq5008
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  • 2016-10-24 12:48:21
 
设计此电源用了的MOS型号IPD80R280P7   17A800V  RDS0.28  ID17A  TO-252



17A的800V的MOS用在贴片单面板上怎么做好散热呢,做好后看看
zzq5008
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  • 2016-10-26 12:51:35
 





传下PCB的图片
zzq5008
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  • 2016-10-26 12:51:59
 
今天去打样去
zzq5008
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  • 2016-10-26 12:52:29
 



zzq5008
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  • 2016-10-26 12:53:19
 
以上BOM先去购买,实际装机后再进行更改吧
zzq5008
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  • 2016-10-26 13:11:53
 
zzq5008
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  • 2016-10-26 13:18:17
 
第一贴就写到这里,电源的理论计算器件选择以及调试过程会在下面楼层一一跟进,后续有资料会上传到此来。
zzq5008
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  • 2016-10-26 13:29:48
 
LD7830最复杂的部分不是设计变压器而是计算OVP和OCP的电阻值
zzq5008
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  • 2016-10-26 13:39:31
 
zzq5008
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  • 2016-10-26 13:43:49
 


OVP SCP OTP  VCC过压开环保护一应俱全,带有软启动功耗0.3W以下还是不错的哈!
zzq5008
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  • 2016-10-26 13:47:56
 
通过IZD计算就是输出电流的最大OCP电流计算上拉电阻的值=知道输入的IPK值,这里不知道需要求解,NP变压器的初级圈数31T  NVCC取16V RZ1是我们要求的值,这个值相当的关键,否则会影响PF值等一系列的问题
zzq5008
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  • 2016-10-26 14:18:50
 
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  • 2016-10-26 14:19:39
 
实际的LP取值是200-230UH防止变压器饱和
zzq5008
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  • 2016-10-26 14:20:54
 
现在我们要计算RZD的值了
zzq5008
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  • 2016-10-26 14:27:11
 
IZ1MAX  计算 1920/{(31/10)/RZ1}的值小于2,实际计算RZ1约大于310K实际R9的取值在270-310K之间,这里我取值270K.这里是过流OCP的保护计算公式。
zzq5008
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  • 2016-10-26 14:34:36
 
我们知道了RZ1 270K现在求出RZ2的值就知道多少了,现在只能计算大概的值,然后还要参考下面的对应表才能确认RZ2的值具体为多少,这里的是对应R21的位置
zzq5008
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  • 2016-10-26 14:38:42
 
首先知道RZ1 通过表格我选择了RZ2=21K 而21K 这个对应了TON=9.1US,然后重新带入值计算符不符合上面公式
zzq5008
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  • 2016-10-26 14:46:59
 
下面R21=RZ2的值必须在TON的范围内,否则开关频率会变到很大或很小都超过IC的范围 了。
luquna
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  • 2016-10-26 15:01:49
 
楼主进度好快打板去了
zzq5008
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  • 2016-10-26 15:02:55
 

IC的规格书给了TOFF 和ON+TOFF的最小限值,必须满足这个范围内
zzq5008
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  • 2016-10-26 15:03:52
 
单级的带PF低功耗低谐波,打板子去
zzq5008
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  • 2016-10-26 15:07:11
 

      
zzq5008
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  • 2016-10-26 15:07:50
 
这个IC增加温度保护功能功能齐全啊
zzq5008
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  • 2016-10-26 15:26:21
 
PCB申请打样中
zzq5008
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  • 2016-10-26 15:27:57
 
话说COOLMOS不好过EMI的,但还要一试.
zzq5008
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  • 2016-10-26 15:31:48
 

后面还有一款散热片需要打样的顺便上传下图纸
zzq5008
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高级工程师
  • 2016-10-26 15:33:31
 
用的铝散热片厚度为2.0mm公差正负百分之5
zzq5008
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  • 2016-10-26 15:40:57
 
suiyi3
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  • 2016-10-26 16:30:48
 
帮顶个
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  • 2016-10-26 16:36:17
 
内容写的相当全面呢,非常好的参赛帖子!
zzq5008
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  • 2016-10-26 17:10:07
 
谢谢英飞凌管理员。
zdb19901113
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本网技师
  • 2016-10-26 17:10:56
 
很好的帖子,来学习一下
zzq5008
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  • 2016-10-26 17:11:34
 
谢谢,有什么技术问题我们一起讨论,方便提高下。
zzq5008
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  • 2016-10-26 17:26:03
 
大家共同提高,共同学习
zzq5008
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  • 2016-10-27 08:38:42
 
现在来用现有的骨架和磁芯来绕制变压器,骨架PQ2620,磁芯用PQ2720 PC40的材质
zzq5008
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  • 2016-10-27 08:44:22
 
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  • 2016-10-27 08:45:44
 
首先放置锁紧变压器的骨架。
zzq5008
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  • 2016-10-27 08:46:04
 
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  • 2016-10-27 08:47:48
 
采用三明治的绕法第一层单股0.5的QA线 绕制初级线圈的16T
zzq5008
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  • 2016-10-27 08:50:13
 
包好胶带加上屏蔽层,屏蔽的丝挂6脚,包好胶带开始绕制输出的绕组,输出绕组用0.5*2P的三层绝缘线,绕制10T
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  • 2016-10-27 08:55:51
 

包好胶带加上屏蔽铜带,输出丝挂6脚然后包好胶带,绕制初级绕组的15T,用0.5的QA的规格线,然后包好胶带。开始绕制辅助绕组3-6脚7圈,然后包好胶带2层。
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  • 2016-10-27 09:08:58
 
测试好电感量 ,磨好磁芯,磁芯外面包上2层胶带后用铜带包上一层,铜箔的连接丝连接6脚,之后再包两层胶带,骨架和磁芯包2层胶带
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  • 2016-10-27 09:11:00
 
然后去含浸,当然可以等通电测试之后调整一些参数先不用含浸。
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  • 2016-10-28 12:18:11
 
板子样片今天有可能发出,到了立马焊接板子。
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  • 2016-10-28 23:50:49
 
LZ,看着这个回复似曾相识啊
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板子到了MOS还没到。
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贴片的元件焊好了就差英飞凌的MOS了,接下来先焊插件的。
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chen9oooo
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计算跟实际取值差得也太远了吧,你计算变压器的其他参数要不要变呢
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MOS管样片到了,焊上。
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效率88%
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VCC 在16V满足了IC规格书的要求
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VGS的波形
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VGS展开的波形
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TON的波形
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TON+TOFF的波形
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开关管子的频率
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  • 2016-11-5 13:48:20
 
输出整流管的峰值及波形,管子用的200V的耐压,以后改成250-300V耐压的管子。
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  • 2016-11-5 13:53:23
 
来张清晰的VDS的照片,QR模式就很明显了。
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  • 2016-11-5 13:57:39
 
传导L图
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  • 2016-11-5 13:58:02
 
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  • 2016-11-5 13:58:41
 
传导N,余量不是太大,先整改下。改下磁环滤波器,传导还可以,辐射,暂时没有设备测试
zzq5008
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  • 2016-11-5 14:02:40
 
温度测试下还是很好的,结论是英飞凌的MOS确实效果好好的。
zzq5008
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  • 2016-11-5 14:09:07
 
启动时间小于1秒,OCP在3.1A进入保护模式,满足了输出电流120%-130%(3-3.25A)的要求,准备把板子寄给英飞凌的专家们测试下。
英飞凌客服
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  • 2016-11-7 11:52:07
 
里面的内容非常详细 包括开始 设计 结束 全全面面 
zzq5008
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  • 2016-11-8 14:22:28
 
在此感谢英飞凌的工程师的指导。
andy6
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LV8
副总工程师
  • 2016-11-10 16:17:46
 
我也有一款电源24V/2.8A(过流点是13A以上),使的也是通嘉的LD7750,但Vds波形有振荡,变压器的参数:Np=42Ts,Ns=12Ts,请教一下是什么原因?

zzq5008
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  • 2016-11-11 19:28:46
 
我用的是7830
zzq5008
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高级工程师
  • 2016-11-11 19:31:00
 
CS电阻太小了,2.8A怎么会做到13A了,电感量和这个电阻调整下,另外你的频率是多少呢?
zzq5008
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高级工程师
  • 2016-11-18 19:19:36
 
实际的电感量比计算的变化了,匝比不变,初级的线圈,根据CS电阻的电流来改变,不要饱和,这个芯片的工作频率是由IC来控制的。请阅读下规格书。
zzq5008
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  • 2016-11-18 19:22:56
 
zzq5008
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  • 2016-11-18 19:25:38
 
这个IC最难的就是PF值下降的问题,注意调节光耦初级的电阻和并联1.2脚的电阻,否则老化后出现pf值下降的问题。
zzq5008
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  • 2016-11-18 19:28:32
 
这里说下7830pf调试中不高问题,掌握光耦的补偿,CBB大小,CS电阻的大小,需要仔细的调整,才能达到理想的PF值要求。
zzq5008
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  • 2016-11-18 19:32:04
 
还有RZD的上下拉电阻我也是调了好久最终确认了这个阻值,阻值关系到IC的频率甚至不能带载或者要重新确认CS电阻大小的问题,过流点的问题,这一系列息息相关,调这个需要耐心。
zzq5008
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  • 2016-11-18 19:35:34
 
这款IC调好了还是很稳定的,调试需要根据规格书来,细调,希望对想用此款IC的朋友有帮助,同时我们大家一起学习,把你遇到的问题提出来一起分析解决。
zzq5008
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  • 2016-11-22 18:28:45
 
再次欢迎大家来看看,用英飞凌MOS确实效果蛮好。
何仙公
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  • 2016-11-24 09:04:56
 
确定适合功率是对的?
zzq5008
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  • 2016-11-30 17:46:41
 
100W的已经实验成功,用POT4020的变压器
zzq5008
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  • 2016-11-30 17:48:12
 
后面用3个VF较低的管子,效率达到了87.8,没有加同步的。
zzq5008
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  • 2016-11-30 17:48:56
 
散热片都做了加强
zzq5008
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  • 2016-11-30 17:50:42
 
100瓦整流桥用的GBU608,同时也需要调整7830的功能保护脚的电阻
zzq5008
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  • 2016-11-30 17:52:55
 
100瓦做的是12伏8A,OCP放到10A,mos用英飞凌的
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  • 2016-12-2 18:24:14
 
在这里说几个重要的问题
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  • 2016-12-2 18:27:20
 
COOLMOS过辐射的方法,管子的栅极过小会造成辐射不好过,适当的调大,具体以栅极的波形为主,波形不能有推动不足的情况出现。
zzq5008
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  • 2016-12-2 18:29:41
 
加磁珠,一般加在漏极,也有加在栅极和源极的,有时候加了反而传导不好过,请酌情考虑。
zzq5008
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  • 2016-12-2 18:32:26
 
还有一个就是前面的小共模和后面的共模也要加上起到很好的作用,磁环的电感量不是越大越好,材质也必须要好,有可能热机出现超的情况,所以最好在热机半个小时后测试。
zzq5008
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  • 2016-12-2 18:33:45
 
这是本人在实践中得出来的一些经验,当然欢迎对此问题感兴趣的的朋友,提下意见。
zzq5008
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  • 2016-12-8 11:03:31
 
谢谢大家的支持,我们一起努力
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  • 2016-12-8 11:11:40
 
我的100W用的是这个变压器PC95材质
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  • 2016-12-8 11:12:16
 
PQ4020
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变压器加屏蔽以后漏感大了,这么大的电流做反激式,尖峰也比较高700伏左右,用800伏的管子够了,这管子也够用,必须得在底部加散热片,同时为了减少峰值,得减小匝比,把次级加多了一圈,峰值才低了。
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次级由4圈调整到了5圈
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CS电阻调到了0.075欧,保证了OCP达到10A满足了8A的1.2倍,实际96瓦
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为了防止磁饱和,电感量设置了这个电感量
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输出整流管用了3个30100,低VF的管子,效率达到了87
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变压器有异响,发现有时候启动不了
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测试100瓦变压器频率在40多K,于是把电感量减少到180UH
zzq5008
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  • 倒数10
 
启动问题和异响问题,由于变压器频率低,变压器同时产生了20KHZ 以内的人耳所听到的声音,改善后开关频率提高了,解决了这两个问题。
zzq5008
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相对于双级无频闪方案来说成本有绝对的优势,适合欧洲客户。
zzq5008
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  • 倒数8
 
正在做一款TO-252封装的电源以后可以用这款MOS了
zzq5008
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  • 倒数7
 
正在做一款TO-252封装的电源以后可以用这款MOS了
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这样既不担心耐压不够,加屏蔽也不会出现耐压超的问题800V的管子不错了。
zzq5008
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元旦快到啦祝大家元旦快乐
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多谢张工的支持 一直都有在更新自己的帖子  期待你在大赛中取得好成绩
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非常感谢,我会加油的
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新年快到了在此祝大家过年快乐!
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小伙伴们都在家办年货了吧
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