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原创

高效率超薄整机31mm自冷500W恒压恒流工业电源案例

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钜微电源-小罗
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LV8
副总工程师
  • 2021-12-14 16:14:16
      时间过的好快,一晃又到年底,对于今年的2021绝对是不平凡的一年,国外疫情的持续爆发,国内疫情一直断断续续的没法完全清零,我们正经历着电子行业的大缺货,大涨价,上半年严重缺货,下半年产能过剩,限电等一系列对我们电子从业者和工厂的致命打击,很多公司今年都在煎熬的撑着,一晃2021也已经快接近尾声了,这波疫情给全国乃至全球的影响是巨大的,对于经济的损失也是无可估量,在这波疫情过后,全球的大格局相信也在慢慢发生变化,对于我们各个行业和各个行业的从业者,留给我们的也是更多的思考。而对于电子从业者的我们相信如何在短期内实现更高效的产品衍射成了我们绕不开的一个话题。埋头苦干要变成抬头看,需要包容的接收更多新的技术,新的市场,无欲则刚,有容乃大。。。            对应这几年,我一直也在尝试开发更多高性价比的产品来对应市场需求,尤其是这一次的半导体缺货,承蒙客户们的信任和厚爱,也有幸很多客户尝试用我们的IC方案去设计,行业在变化,我们也要紧跟市场需求,目标很明确。完整产品化设计,协助客户快速Design in.占领市场,做大家认可,稳定的产品!
     今天给大家带来一款完整的500W系列超薄工业 影视灯 POE类电源,希望能够以这份小小的力量,来帮助行业和行业从业人员提供一点点方案上的更多选择性。今天也借助21电源网平台预祝各位电源界前辈同行在马上来临的2022年都能身体健康,工作顺利,阖家幸福!!!好了,话不多少,接下来上案例。。。              
     此次的DEMO帖产品为一款全电压输入(100-264Vac  )输出系列12V 24V 48V 500W恒压恒流自冷超薄电源案例,主控方案为交错PFC+LLC方案产品,帖子内容包括:IC资料简介,原理图,PCB,计算表格Mathcad,关键点波形等。
        本人是个格式控,为了让大家能够一目了然明白产品信息,所以下面的内容还是按照之前的几个帖子格式发帖
        输入:100-264Vac  高PF值  
        输出:24V  500W 恒压恒流  效率94.88% 半灌胶自冷(12V 36V 48V也在设计开发中)

        亮点:超薄小型化设计,结合交错PFC功率密度优势和LLC芯片电流模式优势,提供稳定可靠的产品设计
        产品用途:大功率工业电源,影视灯电源,POE电源 ,LED电源
        方案:日本新电元 交错PFC:MH2501SC+MH2511SC  LLC:MCZ5207SG
        技术探讨QQ:258086935    LLC 技术讨论群: 485492159
交错PFC:MH2501SC+MH2511SC
MH2501SC(以下通称主控 IC),MH2511SC(以下通称从控 IC)是电流临界型错相式 PFC 电路用控制 IC。通过使用主控 IC,从控 IC 进行错相式工作使临界型 PFC 的低噪音,高效率的优点在大功率领域中也得以实现 (只使用主控 IC 可搭建普通的1段式 PFC)。
■ 電流臨界動作実現高効率・低Noise化
■ 多重Interleave( 交錯式) 工作可以対応大功率用途
■ 可以直接駆動M OSFET
■ 不需要監測輸入、避免輸入端検測的損耗
■ 将電流検測端子的閾値降低0.5V、減少検測損耗
■ 有利于小型化・節省空間的SOP8封装
主控MH2501SC:
■ 過電流検出
■ 過電圧保護(対起動時等短暫的過圧進行保護)
■ Feedback Open検測
■ 軽負載時的輸出電圧上昇対策
■ Slave IC控制功能
■ 過熱保護
■ 輸出二極管短絡保護
从控MH2511SC:
■ ■  過電流検出
■ ■  从前段C IC 接受輸入信号、決定自身的 ON 時機、且生成与前段C IC 相同的 ON 幅的功能
■ ■  次段 Slave C IC 控制功能
■ ■  Slave 停止時、輸出異常信号的功能
LLC:MCZ5207SG
1. 内置拥有高可靠性的 600V 耐压门极驱动器,高端 MOSFET 也可以直接驱动。
2. 搭载 LLC 转换器所必需的各种保护功能。(峰值过电流、定时锁存器、电压不足、过热)
3. 搭载通过谐振电流的正负方向直接检测而实现的过电流保护功能。
4. 搭载通过谐振电流的正负方向直接检测而实现的共振偏移保护功能。
5. Vcc 耐压 35V(保证)可以对应更宽的输入电压范围(Vcc UVLO 12.9V/8.7V typ.)
6. 内置 MOSFET 驱动电源用稳压器,实现过渡状态的稳定驱动。
7. 搭载高端·低端门极各自独立的低电压保护功能(UVLO)。
8. 搭载可以降低 MOSFET 的 di/dt 压力的软启动功能。
9. 搭载 Brown Out 功能,实现低输入电压动作时的安全保护。
10. 搭载支持峰值负载的频率钳位型过电流保护功能(OCP2)NEW
11. 通过将 OCP2 动作时的定时器充电电流进行 2 级切换,实现数百 ms 的峰值负载时的稳定动作和过大峰值负载时的安全保护。NEW
12. 搭载主动待机功能,实现轻负载时的效率改善。 NEW
13. 搭载高效率的猝发功能,实现待机负载时的效率改善。 NEW
14. 搭载通过外部信号而实现的锁存停止功能(SST 端子)。NEW





24V 21A原理图

24V 21A原理图

24V 21A PCB截图

24V 21A PCB截图

PCB截图

PCB截图

24V 21A PCB截图

24V 21A PCB截图

500W@100V效率(24V))

500W@100V效率(24V))

500W@220V效率(24V)

500W@220V效率(24V)

500W@220V效率(48V))

500W@220V效率(48V))

500W@220V效率(48V)

500W@220V效率(48V)

底层整机外观

底层整机外观

顶层整机外观

顶层整机外观

完整样机外观

完整样机外观

谐振腔波形

谐振腔波形

谐振腔波形

谐振腔波形

短路保护波形

短路保护波形

交错PFC驱动波形

交错PFC驱动波形

次级同步波形

次级同步波形

次级同步波形

次级同步波形

启动波形

启动波形

输出纹波波形

输出纹波波形

LLC变压器设计

LLC变压器设计

(新电元内部资料)LLC变压器計算表格24V 25A.xls

215.5 KB, 下载次数: 100, 下载积分: 财富 -2

LLC变压器设计

MH2501 2511应用手册(中文).pdf

1021.81 KB, 下载次数: 47, 下载积分: 财富 -2

交错PFC中文应用手册

MCZ5207SG应用手册(中文版).pdf

789.15 KB, 下载次数: 52, 下载积分: 财富 -2

LLC芯片中文应用手册

chengyabcd
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高级工程师
  • 2021-12-15 09:33:20
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太棒了!感谢分享!
用的是磁集成变压器?能否分享一下变压器的设计?
钜微电源-小罗
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副总工程师
  • 2021-12-15 09:36:51
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好的,加Q我发给你
chengyabcd
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高级工程师
  • 2021-12-15 09:43:53
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加了LLC群了
jinlinzhang
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副总工程师
  • 2021-12-16 13:42:21
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留个几号,静待下文
zzandzj
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副总工程师
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  • 2022-3-2 09:03:50
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