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原创 GaN 设计赛

氮化镓100W-C+C+A口LLC电源设计

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  • 2019-5-29 14:26:13
初步方案简介:
本次选择100W C+C+A方案来设计;设计将采PFC+LLC以及PD控制来进行设计;初步规划将采用模块化设计,
PFC和LLC控制为一个模块,PD为一个模块;体积尽量小,效率尽量高,功率密度尽量大。

规格参数:
输入电压:90-264Vac
输出功率:100W
输出电流:3Amax
相关保护:OCP、OVP、SCP

应用领域:AC-DC领域

目前正在规划设计,敬请期待!!

样品展示:
IMG_7205.JPG

IMG_7210.JPG

IMG_7209.JPG

IMG_7206.JPG
================================
第一版原理图
SCH.jpg
第一版PCB:
PCB.jpg

最终样机:
1019 (3).JPG

1019 (1).JPG

1019 (8).JPG

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  • 2019-5-29 14:26:39
 
IMG_7210.JPG
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  • 2019-6-3 16:04:35
 
QQ截图20190603160153.jpg
拓扑结构:EMI+PFC+LLC+PD
PCB尺寸:50*95mm
目前进度如上图所示,第一版PCB布局基本这样了,
初定用双面板来设计,实在不行了再上四层板;


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  • 2019-6-4 17:02:34
 
QQ截图20190604170105.jpg
目前PCB进度如上图  明天再画画 第一版应该可以打样了
第一版先调试AC-DC部分,DC-DC部分先不加。
世纪电源网雪花
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超级版主
  • 2019-6-4 17:41:18
 
楼主进度很快呀,赞!
cmg
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  • 2019-6-10 11:10:17
 
加油!!
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  • 2019-6-11 16:36:05
 
QQ截图20190611163433.jpg 第一版PCB已经画完了,准备打样。
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  • 2019-6-14 11:19:13
 
IMG_7331.JPG
打样的PCB已经收到,准备调机。。。。
Liang7761
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  • 2019-6-15 22:01:15
 
关注佳作!
luck2013
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  • 2019-6-27 10:17:45
 
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  • 2019-7-9 16:49:48
 
IMG_7426.JPG
最近一直在忙其他的,抽空贴好了贴片部分的元器件,
接下来就是插件的了,估计又要折腾1-2周时间了。
采用的恩智浦的方案,TEA19161+19162+1995。
至于能跑多高频率,以实际调试为准。
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副总工程师
  • 2019-7-17 15:04:56
 
IMG_7490.JPG
插件方面也基本上焊接好了;
目前就差一个变压器了,绕好变压器就可以开始调机了;
敬请期待吧。。。
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  • 2019-7-17 15:08:28
 
IMG_7491.JPG
准备采用两块PCB叠加设计,下面是AC-DC;上面是DC-DC,
至于中间可以采用PCB或者其他的东西进行隔离开来;
目前看到的是中间是A口,两边分别是C口;三路都是独立
的,互不影响,可以同时使用快充模式。

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  • 2019-8-18 22:42:48
 
看着好尴尬
QQ:403920015
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  • 2019-8-19 14:08:35
 
占个位学习下。。
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  • 2019-8-21 08:48:07
 
IMG_7712.JPG
最近进行了上电调试,绕好变压器,直接上电。。。。
90VAC上电几秒后,突然BOOM的一声,吓死宝宝了。。。
赶紧关掉了输入,然后拿起板子观察,只见桌面有两个黑点,还有黑颗粒的残留物;
观察板子上,发现上半桥上管和主IC都炸开花了。。。
QQ截图20190821084942.jpg 通过分析发现:是上管的供电搞错了。
如上图所示,上管的供电应该是自举供电才对,而错接为了共GND;
后来改为自举供电后,更换MOS和IC,顺利开机。
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  • 2019-8-21 08:58:31
 
2.5A.JPG
这是输入230VAC,输出24V2.5A带载测试;
由于是第一版也是开机成功测试,还没有优化,所以效率相对还有提升;
4.2A.JPG
直接干到4.2A,也就是输出100W。
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  • 2019-8-21 09:02:30
 
IMG_7706.JPG
这是目前样机的照片,其中PFC电感和谐振电感都是采用磁环;
变压器采用PQ2020的骨架。
IMG_7705.JPG

目前这个是第一版,可以看出有改动和飞线。
目前还没有测试相关波形,只是上电开机成功;
第二版已经打样,敬请期待。

gxzhanggong
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  • 2019-8-23 10:48:40
 
请问一下:PFC频率做到多少?LLC频率设计是多少?
gxzhanggong
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  • 2019-8-23 10:49:51
 
请问一下:PFC频率做到多少?LLC频率设计是多少?
世纪电源网-SUN
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  • 2019-8-29 13:57:49
 
关注学习
lynn_ricky
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  • 2019-10-13 16:22:34
 
不错不错
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  • 2019-10-20 20:45:55
 
IMG_7723.JPG
IMG_7724.JPG

IMG_7725.JPG

如上图所示是对PFC的测试;
其工作频率在120KHZ左右,其中紫色是电流波形,
蓝色是电压波形,黄色是开关波形。
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  • 2019-10-20 21:00:04
 
IMG_7728.JPG
输出24V4.2A时的调试现场;

IMG_7729.JPG

输出24V5A时的调试现场;
IMG_7731.JPG
这是谐振波形;其中黄色为下管驱动波形;蓝色为
谐振电容电压波形;紫色为谐振电流波形;
从波形可以看出,其谐振频率基本在100KHZ左右;
由于时间关系以及芯片及器件等问题就没有再折腾
更高的频率了。
IMG_7737.JPG





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  • 2019-10-20 21:09:26
  • 倒数10
 
110v.JPG
这是输入115VAC测试。

230v (1).JPG

这是输入115VAC测试。

tek00004.bmp

这是最终谐振波形。

tek00005.bmp


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  • 2019-10-20 21:18:26
  • 倒数9
 
1019 (4).JPG
成品测试,直接A口输出,在不带协议的情况下可以输出
5V3.3A这样,3.5A会过流保护;


1019 (3).JPG

A口的协议列表,包含目前大部分快充协议;

1019 (5).JPG

这是华为的SCP快充协议测试;

1019 (6).JPG

这是VOOC DASH快充协议测试;



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副总工程师
  • 2019-10-20 21:23:46
  • 倒数8
 
1019 (1).JPG 1019 (8).JPG
两个C口协议列表测试,包含目前大部分快充协议;

1019 (7).JPG 1019 (2).JPG
PD20V3.2A测试,实际这个IC支持PD20V5A输出,由于诱骗器限制,无法测试;
两个C口和A口都是独立的IC控制,所以快充都互不影响。
hky18
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本网技工
  • 2019-10-28 08:53:41
  • 倒数6
 
是你的C to C的线带不起5A的。要带EMARK芯片的线才能带到3A以上的电流
andrew007
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  • 2019-11-4 10:48:24
  • 倒数3
 
很不错的设计,其待后续EMI的测试分享喔~
austeam
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  • 2019-11-28 19:33:58
  • 倒数2
 
楼主这个变压器可以顶得住100W 吗?  效率多少呢?
liuirhua2006
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最新回复
  • 2019-12-27 14:37:02
  • 倒数1
 
简直在搞笑吗,用1916做
纳微半导体
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超级版主
  • 2019-10-28 15:29:51
  • 倒数5
 
PFC 设计可以到200kHz(最低), 但支持芯片不多, 其中NCP1616/5 就可以。
万正芯源
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版主
  • 2019-10-25 07:42:59
  • 倒数7
 
不错不错,只是你用镓为么不还把频搞高一点呢?
我让我朋友
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初级工程师
  • 2019-11-2 22:10:19
  • 倒数4
 
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