世纪电源网社区logo
社区
Datasheet
标题
返回顶部
原创

【PI LED】230V输入7W 非隔离可调光球泡灯DIY

[复制链接]
查看: 3507 |回复: 72
1
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-5-20 13:31:33
昨天刚刚收到PI的样品,准备做一款非隔离的调光球泡。


规格如下:
1,输入电压220-240AC。
2,拓补用buckboost。
3,输出电压70V,输出电流85mA。
4,兼容前切,后切,数字调光器。


jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-5-22 09:02:33
 
最近比较忙,今天先上原理图,准备这个周末把PCB图画好

jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-5-22 09:07:03
 
原理图是参照PI Demo,先抛几个问题。
1,图上D1的作用是什么?
2,R9,R9A,C3的作用是什么?
3,D2,R10,C5放在这里是做什么用?
4,D4这个100V的肖特基有啥用,能否去掉?
5,为何要加上D7这个二极管?
liaozhaocheng
  • 积分:7594
  • |
  • 主题:51
  • |
  • 帖子:1370
积分:7594
版主
  • 2014-5-22 11:13:22
 
版主讲解一下原理吧
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-5-22 16:00:40
 
有的地方我也不是很明白,期待PI的FAE给出解释,我的想法如下:
1,D1的作用是为了隔断后面的电路对前面动态负载的影响,在进入调光状态的时候,如果后面的电路出现震荡,将会影响前面的动态负载的震荡,这样整个电路就很难稳定下来。而有了这个二极管,一旦后面的电路发生震荡,前面的动态负载任然会工作在一个相对稳定的状态下,这样,几个开关周期过后,反而能够起到抑制后面震荡的作用。
2,这几个元件也是为了抑制调光时候的震荡,但是为何这个电容要加这么大,这点不是很明白,因为如果只是抑制高频震荡尖峰的话,没有必要放这么大的电容。
3,这个应该是抑制浪涌的作用,在做surge测试的时候,有了这个大电解,能起到缓冲的作用。而放上电阻R10,是为了不影响正常工作时候的功率因数。但问题是,如果电路前面加了压敏电阻,是不是这部分电路就可以拿掉了?还是对调光的闪烁也同样有抑制作用?
4,D4这个二极管应该是抑制芯片的MOS管在关断的时候产生的震荡,从而钳住MOS的电压,反之MOS反向击穿。
5,D7的作用不是很明白。
cmg
  • cmg
  • 离线
  • LV7
  • 版主
  • 积分:13579
  • |
  • 主题:114
  • |
  • 帖子:4738
积分:13579
版主
  • 2014-5-22 16:47:13
 
D7的作用有两个,一个是MOS导通时防止431的参考端出现很大的负压,另外一个是MOS关断时利用D7的节电容和R20形成RC滤波,滤掉漏感尖峰,使431只检测供电绕组的平台电压,这个平台电压和输出电压是严格成比例的,这样实现准确的输出过压保护。
其他部分自己做实验的时候体会吧,这样印象才深刻。
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-5-22 17:06:59
 
嗯,这么分析下来,D7在这里的作用像是这么回事。不过漏感的尖峰有多大?D7的结电容有多大?能滤掉漏感的尖峰吗?这么说来,没准在调试的时候,D7两端还得再并联一个pF级的电容了。
照此理解,如果是在隔离电路中,431的这里就不需要D7了,因为隔离电路就不会有这个负压,也不需要这个结电容去滤除漏感尖峰了。
cmg
  • cmg
  • 离线
  • LV7
  • 版主
  • 积分:13579
  • |
  • 主题:114
  • |
  • 帖子:4738
积分:13579
版主
  • 2014-5-24 13:28:20
 
这里431的基准端检测的是交流信号。D7两端不需要并电容(增加成本),只需要调节R20,21的数值和D7的节电容配合好就可以了。这是一个绝妙的设计,可以应用于任何电路从初级做次级的精确OVP。
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-5-26 14:07:47
 
有点意思,回头好好琢磨琢磨
eric.wentx
  • 积分:46973
  • |
  • 主题:485
  • |
  • 帖子:17006
积分:46973
版主
  • 2014-6-16 19:41:25
 
D7有意思...目前一个电路有类似的用法.
cmg
  • cmg
  • 离线
  • LV7
  • 版主
  • 积分:13579
  • |
  • 主题:114
  • |
  • 帖子:4738
积分:13579
版主
  • 2014-6-18 15:27:54
 
huhushuai
  • 积分:1902
  • |
  • 主题:31
  • |
  • 帖子:535
积分:1902
LV6
高级工程师
  • 2014-6-20 15:16:28
 
楼上讲的很好,受教了。
cmg
  • cmg
  • 离线
  • LV7
  • 版主
  • 积分:13579
  • |
  • 主题:114
  • |
  • 帖子:4738
积分:13579
版主
  • 2014-6-21 09:47:55
 
额的杰作啊
luoyan1980
  • 积分:7822
  • |
  • 主题:64
  • |
  • 帖子:959
积分:7822
LV8
副总工程师
  • 2014-6-21 09:14:29
 
D7看来在这儿是必不可少的。
gongchangsheng
  • 积分:3453
  • |
  • 主题:10
  • |
  • 帖子:152
积分:3453
LV8
副总工程师
  • 2014-6-20 15:46:26
 
非常受用,谢谢了.
艾青
  • 积分:2619
  • |
  • 主题:20
  • |
  • 帖子:1086
积分:2619
版主
  • 2014-6-24 18:32:26
 
431用来检测交流电还是第一次看到。哈哈开眼界了。o(︶︿︶)o 唉 要经常上来看看了
蛋蛋丨淡淡
  • 积分:170
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:34
积分:170
LV2
本网技师
  • 2014-7-14 16:03:41
  • 倒数3
 
431用来检测交流电 还能那个这样用,,,值得借鉴
formerly328
  • 积分:162
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:31
积分:162
LV2
本网技师
  • 2014-7-14 14:47:43
  • 倒数4
 
受教了,O(∩_∩)O谢谢
ncp1031
  • 积分:2825
  • |
  • 主题:30
  • |
  • 帖子:1096
积分:2825
LV8
副总工程师
  • 2014-6-27 21:42:51
 
输入电压范围是不是有点窄?
jerry-power
  • 积分:897
  • |
  • 主题:17
  • |
  • 帖子:291
积分:897
LV6
高级工程师
  • 2014-6-20 09:32:24
 
第二点,好像是作为一个泄放电路存在的,这样可以让电流比较小的时候不闪,也不是很确定,这个电流有点复杂的
forget
  • forget
  • 离线
  • LV8
  • 副总工程师
  • 积分:2492
  • |
  • 主题:41
  • |
  • 帖子:654
积分:2492
LV8
副总工程师
  • 2014-6-23 10:22:49
 
D4的作用应该是防止MOSFET击穿的吧。
p201kk
  • p201kk
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:1505
  • |
  • 主题:32
  • |
  • 帖子:547
积分:1505
LV6
高级工程师
  • 2014-7-4 09:46:08
 
这个是保护方向的, 重要还看电阻
ytfeng866
  • 积分:913
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:149
积分:913
LV6
高级工程师
  • 2014-6-24 00:41:15
 
用PI的芯片设计的调光电路很简洁啊
零度火焰
  • 积分:3497
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:171
积分:3497
LV8
副总工程师
  • 2014-6-24 08:19:29
 
R3的值选择6.2K能不能达到要求
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-26 19:56:06
 
调光试了几个dimmer,有的有噪声有的没有噪声,后来试一个欧洲的dimmer,把Driver给烧了。有点沮丧呀!
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-5-23 15:28:44
 
周末准备上传PCB。
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-5-27 09:26:09
 
PCB大功告成

cmg
  • cmg
  • 离线
  • LV7
  • 版主
  • 积分:13579
  • |
  • 主题:114
  • |
  • 帖子:4738
积分:13579
版主
  • 2014-6-7 10:27:22
 
cmg
  • cmg
  • 离线
  • LV7
  • 版主
  • 积分:13579
  • |
  • 主题:114
  • |
  • 帖子:4738
积分:13579
版主
  • 2014-6-11 21:53:55
 
好久没更新了,出差了?
luoyan1980
  • 积分:7822
  • |
  • 主题:64
  • |
  • 帖子:959
积分:7822
LV8
副总工程师
  • 2014-6-21 09:14:59
 
PCB布局不错。
蜗牛也疯狂
  • 积分:128
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:14
积分:128
LV2
本网技师
  • 2014-7-7 09:30:38
  • 倒数10
 
PCB做的很不错,不知道调整时会不会闪耀?
A876387219
  • 积分:195
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:33
积分:195
LV2
本网技师
  • 2014-7-10 14:43:40
  • 倒数5
 
原件这么分离,会不会抗干扰不强啊
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-16 16:18:42
 
今天终于收到了PCB。嘉立创不给力呀,做了半个月才给我!


XIAOTU80
  • 积分:17601
  • |
  • 主题:395
  • |
  • 帖子:5620
积分:17601
版主
  • 2014-6-20 12:42:52
 
板子画的,适合某个产品吧。
要是生产线机器焊接,还需要加工艺边
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-20 12:52:21
 
工艺边可以在拼版的时候做,layout的时候可以先不用考虑。
luoyan1980
  • 积分:7822
  • |
  • 主题:64
  • |
  • 帖子:959
积分:7822
LV8
副总工程师
  • 2014-6-24 10:51:35
 
拼版时还是要注意板材的利用率,尽量不要产生太多废料,厂商计算成本是按板总面积来计算的。
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-19 12:23:09
 
板子终于焊接好了。不过上电居然不工作!
不过从另外一个角度来看,这也是好事,可以一步一步Debug, 先上焊接好后的照片,晚上再慢慢调试。


admin
  • 积分:32493
  • |
  • 主题:2330
  • |
  • 帖子:8891
积分:32493
管理员
  • 2014-6-19 12:32:26
 
蒋工,为什么上电不工作呢?
期待更新!
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-19 18:21:13
 
先分析问题,电源上电没有输出,首先从芯片的供电找起来。
用示波器观察BP脚的电压,原来只有2.5V,而芯片供电的电压需要6V,所以难怪没有输出。
从原理图上看,芯片供电电压低,有可能是U2工作,导致把BP的电压拉低,所以,可以直接尝试将R19直接拿掉。
幸运的是,将R19拿掉之后,电源开始工作了,而FB的电压也正好是6V。
接着分析为何U2会工作?
首先,如果是OVP保护的话,输出肯定是有电压的,而之前是输出一点电压都没有,所以不可能是OVP保护,所以问题的源头在431上。
431工作异常只有两个原因,一是431本身是坏的,另外一个原因就是封装搞错了。而431本身是坏的可能性很小,所以封装搞错的可能性非常大。
查看431的规格书,我用的是ZTL431(正好手头有),发现它的1脚和2脚与我们常用的431是反的。所以问题就出在这里。
将ZTL431翻过来装,问题解决。
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-19 18:26:00
 
上传一张能工作的输入输出参数。下一步开始优化参数。
左边一列是输入的参数,右边一列是输出的参数。从图上可以看到,PF0.9,效率83.8%,但是功率还没有达到我的要求。ITHD为23.5%,稍微有点偏高,但是肯定是能解决的。


凡尘
  • 凡尘
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:1854
  • |
  • 主题:15
  • |
  • 帖子:367
积分:1854
LV6
高级工程师
  • 2014-6-20 10:40:22
 
[size=14.44444465637207px]这是用什么仪器测得
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-20 12:54:18
 
YOKOGAWA的功率分析仪测的,这个可以显示波形和数据。不过波形的数据不是很精确,后面那张输出纹波电流的测试是用Lecroy的示波器测量的。
liaozhaocheng
  • 积分:7594
  • |
  • 主题:51
  • |
  • 帖子:1370
积分:7594
版主
  • 2014-6-20 18:25:43
 
貌似很高级的仪器。
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-19 19:11:21
 
先调整输出电流,规格书上有这么一段描述。

也就是说,输出的电流是由R11+R12与R15的电阻的比例来的,所以这两个地方都可以调整,由于我的输出电流是微小的调整,所以选择调整R11+R12的值。
下面的数据是我调整输出电流之后的数据。可以看到输出的电流从80mA调整为85mA,冷态输入功率为7.16W。


jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-19 19:20:48
 
再来个输出的纹波电流波形。

从图上看到峰峰值是30.7mA,有效值是89.68mA,计算纹波电流在17%,满足我们公司的要求。
虎仔
  • 虎仔
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:686
  • |
  • 主题:14
  • |
  • 帖子:122
积分:686
LV6
高级工程师
  • 2014-6-19 20:33:24
 
来学习,看到楼主波形,很帅,送个样品给我吧
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-20 08:42:33
 
PCB样品有,demo我现在也只装了一个,变压器还是用别的项目的变压器手工改了一下的。
huhushuai
  • 积分:1902
  • |
  • 主题:31
  • |
  • 帖子:535
积分:1902
LV6
高级工程师
  • 2014-6-20 15:28:19
 
讲的很详细,挺好的。
songzhige
  • 积分:2368
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:157
积分:2368
LV8
副总工程师
  • 2014-6-20 16:06:17
 
不工作,我怀疑你的变压器参数不对,,还没有往下看你的介绍,先在这里问一下,上面没有看到楼主介绍变压器的参数,,莫非也是拆机件,,
eric.wentx
  • 积分:46973
  • |
  • 主题:485
  • |
  • 帖子:17006
积分:46973
版主
  • 2014-6-22 09:00:04
 
他说了:用别的项目变压器改的。。。所以也是拆机件。
零度火焰
  • 积分:3497
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:171
积分:3497
LV8
副总工程师
  • 2014-7-8 10:49:48
  • 倒数9
 
这样算是充分利用了,那么多件都买新的浪费了
A876387219
  • 积分:195
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:33
积分:195
LV2
本网技师
  • 2014-7-10 14:38:59
  • 倒数6
 
建议加个电扇散热!
csgxxlf
  • 积分:295
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:31
积分:295
LV3
助理工程师
  • 2014-6-20 13:24:09
 
线性调整率怎样???
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-23 12:02:26
 
调光的driver,应该没有线性调整率这一说法。
ncp1031
  • 积分:2825
  • |
  • 主题:30
  • |
  • 帖子:1096
积分:2825
LV8
副总工程师
  • 2014-6-22 09:39:45
 
输出电压70V?为什么这么高?
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-23 12:01:53
 
因为我做的高压小电流的输出,所以输出电压高。这个是非隔离的buckboost结构
idesqt
  • 积分:130
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:6
积分:130
LV2
本网技师
  • 2014-6-24 09:49:07
 
有一些比较成熟的方案,在我们工业区点会闪灯啊,就算没接入可控硅调光器也会闪。。找了好几家的电源、方案情况也一样。。这个能不能破啊。PI的还没用过。有没有楼主送样过来测试的。小弟一定好好测试,发贴如实反馈情况。
cmg
  • cmg
  • 离线
  • LV7
  • 版主
  • 积分:13579
  • |
  • 主题:114
  • |
  • 帖子:4738
积分:13579
版主
  • 2014-6-24 21:43:23
 
没接调光器都会闪,你说还有办法吗?
cyx7610
  • 积分:16461
  • |
  • 主题:80
  • |
  • 帖子:3613
积分:16461
LV10
总工程师
  • 2014-6-27 14:47:45
 
如人眼都能感觉到闪,那肯定是不行的。
艾青
  • 积分:2619
  • |
  • 主题:20
  • |
  • 帖子:1086
积分:2619
版主
  • 2014-6-25 14:18:57
 
你的输入是什么电啊?没有调光器也闪,这要找找供电线路的问题了
ck7401
  • ck7401
  • 离线
  • LV8
  • 副总工程师
  • 积分:5219
  • |
  • 主题:21
  • |
  • 帖子:337
积分:5219
LV8
副总工程师
  • 2014-6-25 15:23:52
 
LED闪烁一般都是在调光状态才会出现,如么不是在调光出现,那就说明你的输出电压在跳动。
xhl-xy
  • xhl-xy
  • 离线
  • LV3
  • 助理工程师
  • 积分:252
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:7
积分:252
LV3
助理工程师
  • 2014-6-26 10:28:00
 
可控硅调光电源在低端闪一般是什么问题,楼主?
何仙公
  • 积分:10014
  • |
  • 主题:30
  • |
  • 帖子:1607
积分:10014
版主
  • 2014-6-26 18:18:04
 
热量分布情况如何
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-26 19:54:43
 
低端闪,一般都是可控硅的维持电流不够,可控硅处在时开始断的状态。
cyx7610
  • 积分:16461
  • |
  • 主题:80
  • |
  • 帖子:3613
积分:16461
LV10
总工程师
  • 2014-7-2 14:58:03
 
是电流不够,还是电流不稳定,如是电流不稳定也会闪烁。
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-27 12:58:41
 
继续更新,今天测了带上dimmer的波形,下面这张是带dimmer的输入电流波形。

jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-27 13:04:02
 
从上面的波形可以看出,电流在振荡,而且THD肯定不好,所以要想办法。
记得之前看别的帖子上说到在芯片的FB脚接一个阻容到bus电压上,可以减小THD,那反过来思考,也许还可以减小振荡。R的阻值我选择的是2M,C选择4.7nF。
下面是加了RC的电流波形。

jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-27 13:10:43
 
从这个输入的电流波形上,我们可以看到,电流的振荡已经消失了。
不过又带来了新的问题,输出的电流增加了,整灯的功率又上去了,因为FB脚检测的信号发生了改变。所以又需要调整输出的电流。
当输出的电流调整回来之后,发现还是有一些振荡(但是比之前不加RC要好很多),原因很简单,整灯的功率太小了,只有7W,而dimmer的最大功率是500W,7W的灯对500W的dimmer来讲,负载太轻,阻抗太大。解决这个问题的办法是将输入端的电阻由47R增加到100R。
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
  • 2014-6-27 13:14:15
 
就算这样,这个RC也带来了另外一个问题,就是不接dimmer的时候,启动不起来。
不接dimmer的时候,上电,灯一闪一闪的。
这个立马联想到RC的取值,是不是过补偿了?于是将电阻R由2M改为3M,问题解决了。
下面的波形是不接dimmer的输入电流波形。接dimmer的电流波形和上面的波形一样。

forget
  • forget
  • 离线
  • LV8
  • 副总工程师
  • 积分:2492
  • |
  • 主题:41
  • |
  • 帖子:654
积分:2492
LV8
副总工程师
  • 2014-7-9 10:40:14
  • 倒数7
 
这个尖峰是为什么产生的呢?
零度火焰
  • 积分:3497
  • |
  • 主题:24
  • |
  • 帖子:171
积分:3497
LV8
副总工程师
  • 2014-7-8 10:51:31
  • 倒数8
 
哦我也在疑问,为何要加上D7这个二极管
abc啦啦啦啦
  • 积分:401
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:17
积分:401
LV6
高级工程师
  • 2014-7-14 16:34:54
  • 倒数2
 
好的,大神
jimmy
  • 积分:5601
  • |
  • 主题:38
  • |
  • 帖子:2237
积分:5601
版主
最新回复
  • 2014-8-11 13:33:21
  • 倒数1
 
这个帖子算是结贴了吧,最大的心得体会就是7W的调光不好做。
dimmer的功率一般都是250W以上的,考虑到电源的系统效率,维持电流很难hold住,一旦dimmer的维持电流hold不住,很容易产生振荡和噪音。
热门技术、经典电源设计资源推荐

世纪电源网总部

地 址:天津市南开区黄河道大通大厦8层

电 话:400-022-5587

传 真:(022)27690960

邮 编:300110

E-mail:21dy#21dianyuan.com(#换成@)

世纪电源网分部

广 东:(0755)82437996 /(138 2356 2357)

北 京:(010)69525295 /(15901552591)

上 海:(021)24200688 /(13585599008)

香 港:HK(852)92121212

China(86)15220029145

网站简介 | 网站帮助 | 意见反馈 | 联系我们 | 广告服务 | 法律声明 | 友情链接 | 清除Cookie | 小黑屋 | 不良信息举报 | 网站举报

Copyright 2008-2024 21dianyuan.com All Rights Reserved    备案许可证号为:津ICP备10002348号-2   津公网安备 12010402000296号