世纪电源网社区logo
社区
Datasheet
标题
返回顶部
讨论

【武DIY】(计算方法已全部更新完毕)120W的高功率因数隔离遥控PWM调光驱动

[复制链接]
查看: 11453 |回复: 48
1
lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-8-7 21:34:33
(话说基本都是我自己在回复更新,看帖子要回复的嘛~)
呃,如题,目前如此计划,因为通常不容易见到这个功率级别的还能带遥控调光的驱动器~
        刚好借此机会,试试身手,不晓得是否能够成功(还没做过这么大功率的反激了
        设计目标:
        1、165~264V单电压输入(在国内,貌似这个范围足够了吧
        2、PFC输出功率160W(OB6563,400V 0.4A)
        3、第二级反激输出144W(OB2203,36V 4A)
        4、输出分4路(第三级),每路最大输出30W,33V 0.9A
        5、这4路可通过遥控(RF)的方式,单独开关以及调光(分256级),也可整体同时开关以及调光。
        

        暂时这么定吧~单片机还没选定用哪款,遥控部分计划采用RF的那个模块,315M调幅调制方式的那个,只能单向通信。
        

        由于是第一次做PFC电路,这个160W输出,采用的PQ2620的磁芯,反激部分144W,采用PQ3220磁芯,有经验的各位前辈看看这磁芯能否满足要求。。
        

        IC数据手册:
                                OB6563_Design_Guide.pdf        
                                                OB2203_设计指导.pdf               
                                        呃,STC那个数据手册就不上传了~太大了,各位看官想看就去老姚的官网去下载吧:www.stcmcu.com               
        

        

        附上初始的原理图,由于图太大了,分两张图发:
        (这个是输入的EMI部分和4路独立的恒流驱动部分)
        
        
(左边PFC,右边反激,只画了单片机的供电,单片机以及模块现在还没确定)        

        
        
        单片机:
        

        
        

        

        欢迎各位前辈拍砖~
        今天算了下变压器参数
        匝比:27:9:5:3(初级:次级:辅助供电:MCU供电)
        电感量:275uh
        绕组:算下来应该是勉强绕下呵呵,除了辅助绕组和MCU供电绕组,初级和次级都能刚好绕满,三明治绕法
        变压器计算:按照最低165V计算的,虽然有PFC但,也有轻载不启动的时候,所以按照最低165V计算,而不是高压400V计算的。
         
        

        

        这个是绕组计算以及绕法:
         
        

        
        

        

        

        这是OB6563的参数计算
        

        
        右边是绕组信息:
        

        
        

        

        看了看单片机的介绍,目前打算用STC最新的15W4K系列来做,好处就是这个系列自带了6路15位精度硬件PWM,可以满足这个4路的PWM要求。。。
        对了,型号:STC15W4K32S4 SOP28 30M主频,4K内存,32K程序空间(好浪费~程序估计不会超过4K) 本帖最后由 lswhome 于 2015-10-15 00:28 编辑

eric.wentx
  • 积分:47058
  • |
  • 主题:485
  • |
  • 帖子:17006
积分:47058
版主
  • 2015-8-8 10:32:32
 
PFC CORE PQ2620会不会小了点?
pq2620
  • 积分:4408
  • |
  • 主题:5
  • |
  • 帖子:605
积分:4408
版主
  • 2015-8-8 15:17:51
 
PFC电感也太小了吧,144W QR用3220也有点小吧。不怕温度高么。
lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-8-8 20:46:05
 
果然还是小了吧~可是手头也没有更大的磁芯了~~~先计算看看能不能绕得下吧,实在不行,就得再买更大尺寸的磁芯了
世纪电源网-小王
  • 积分:8483
  • |
  • 主题:160
  • |
  • 帖子:1379
积分:8483
管理员
  • 2015-8-10 09:34:16
 
l83429276
  • 积分:3043
  • |
  • 主题:11
  • |
  • 帖子:816
积分:3043
LV7
实习版主
  • 2015-8-10 12:28:29
 
单片机选定了?
lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-8-11 19:25:39
 
因为只会51,所以,选定最新的STC15W系列的单片机,自带6路15位硬件PWM,目测可以满足要求~
lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-8-17 00:16:39
 
呃,这两天布局画板~已经画好了~嘿嘿






明天发去打样看看~
pq2620
  • 积分:4408
  • |
  • 主题:5
  • |
  • 帖子:605
积分:4408
版主
  • 2015-8-17 08:58:26
 
美.........
lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-8-17 12:04:41
 
哈哈哈,感谢~我也不知道啥叫美,能把零件都摆上即可~第一次做这样复杂的电源。。。没什么把握成功啊!
pq2620
  • 积分:4408
  • |
  • 主题:5
  • |
  • 帖子:605
积分:4408
版主
  • 2015-8-17 16:57:40
 
好吧。我还没画过这么复杂的东西
qun453176385
  • 积分:1297
  • |
  • 主题:74
  • |
  • 帖子:413
积分:1297
LV6
高级工程师
  • 2015-8-17 17:15:30
 
这个必须要要坐下来听课啊
qq80644864
  • 积分:24106
  • |
  • 主题:37
  • |
  • 帖子:9098
积分:24106
版主
  • 2015-8-17 17:59:57
 
好高端的样子
lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-8-18 01:14:13
 
今天没事,把变压器绕了出来,来看看数据:
这个是反激的变压器参数,27:9:5:4,电感量:276uh(计算值),264uh(实际值),漏感1.9uh

lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-8-18 01:31:58
 
绕制过程,手工绕的,手占着,没拍几张图~
先绕的PQ2620,忘记拍照了~呵呵,绕完了才想起来,所以没有绕制过程。






PQ3220的绕制过程:











最后一个绕组了

完工,由于没有套管,所以,只好用胶带贴上,用来隔离各个层之间的线。。。


焊好了~

这里不太好看


电感量:

漏感测试,把所有的次级都短路

漏感1.9uh,还好还好。
lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-8-18 01:38:01
 
忘记了,还有全家福哦~
PFC电感和主变压器:



PCB已经开工了:



l83429276
  • 积分:3043
  • |
  • 主题:11
  • |
  • 帖子:816
积分:3043
LV7
实习版主
  • 2015-8-18 20:51:04
 
装机之后可以看下线圈温度,应该还能降低点线径。
lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-8-23 11:12:38
 
昨天晚上通电测试了,竟然可以正常工作~就是效率不咋的,最高只有91%多一点,这还只是反激部分,PFC目前没有让他工作。。。按说这么高输出电压,效率应该94+才对吧?也许我用的肖特基不是超低VF的,就是普通的MBR20200。。。
pq2620
  • 积分:4408
  • |
  • 主题:5
  • |
  • 帖子:605
积分:4408
版主
  • 2015-8-23 15:48:10
 
额。反激91还叫差了点啊
lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-10-6 16:31:10
 
呃,忙活了一段时间,电源和遥控通信都已经调试完毕,也就是说,已经可以以预期的方式工作了!最近得空都有在调试这个电源以及写程序,上一板PCB由于设计不合理,又重新设计了,原理图上的具体参数也有所变动,上面标注的型号参数就是实际的参数。现在贴出来大家再拍拍砖。。。


这个是PFC电路

这个是PFC电路

PFC部分

反激部分

反激部分

反激部分

输入和4路恒流

输入和4路恒流

输入和4路恒流部分

单片机和恒压

单片机和恒压

单片机和恒压部分

单片机采用了 宏晶STC15W4K32S4 SOP28,呃之所以选这个,是因为只有这个体积最小了,并且带有6路15位硬件PWM。。。
32K ROM 4K RAM 最高主频30M。。。然而实际上程序只有2K多点。。。有点浪费

正面

正面
顶层

反面

反面

底层

正面1

正面1

底层

反面1

反面1


顶层

这是又重新画的PCB图。。。好像合理点了。。。

本帖最后由 lswhome 于 2015-10-6 16:35 编辑

lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-10-6 16:42:29
 
这是遥控器的原理图,采用RF的方式通信,优点是死角少,隔墙也能控制,缺点是容易受干扰,不过目前用起来还不错。
单片机部分.jpg
单片机部分
触点.jpg
一大排按键

用以唤醒.jpg
这个是用来唤醒用的,处理完一次按键事件后,单片机就会立即进入休眠状态,此时非常省电,耗电小于1ua,因此还是很省电的。
但是这个单片机唤醒引脚就那么几个,所以没办法只能弄一大堆二极管来唤醒了。。。

PCB正面.jpg

这个是顶层

PCB反面.jpg

底层

PCB正面1.jpg

顶层

PCB反面1.jpg

底层

PCB是参考了别人的遥控器的壳子以及按键布局做的,因为自己没那能力为这个设计壳子以及硅胶按键,只能改造别人的了。。。嘿嘿



lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-10-6 17:23:02
 
这个遥控器的实物图,改造的别人的壳子。。。
QQ截图20151006171358.jpg
用的别人的遥控器壳子和按键

QQ截图20151006171423.jpg
由于是RF,所有个电线用来做天线
QQ截图20151006171430.jpg
电池仓里,用2颗CR2032串联来供电

QQ截图20151006171443.jpg

最左边的是原来的遥控板。。
QQ截图20151006171458.jpg
遥控板。。。

貌似这个遥控器成本太高了,哈哈哈哈哈哈。。。
本帖最后由 lswhome 于 2015-10-6 17:27 编辑

lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-10-6 17:31:40
 
以下是电源板的实物图:
QQ截图20151006165952.jpg 散热片是家里所有工具都用上了,榔头,剪刀钳子台虎钳电钻等等一堆工具费了老大劲自己做的。。。嘿嘿

QQ截图20151006170022.jpg

QQ截图20151006170031.jpg

QQ截图20151006170040.jpg

QQ截图20151006170047.jpg
RF的接收模块,433M的那个。。
QQ截图20151006170055.jpg

QQ截图20151006170125.jpg
模块插在这里就OK了

QQ截图20151006170137.jpg

QQ截图20151006170145.jpg
单片机,体积有点大

QQ截图20151006170153.jpg

QQ截图20151006170201.jpg

QQ截图20151006170224.jpg
有很多引脚都没用上。。。有点浪费啊!!!回头再上计算过程以及工作参数。。。。



本帖最后由 lswhome 于 2015-10-7 18:16 编辑

qun453176385
  • 积分:1297
  • |
  • 主题:74
  • |
  • 帖子:413
积分:1297
LV6
高级工程师
  • 2015-10-9 11:04:03
 
楼主这套做下来  成本那不是一般的高啊。
l83429276
  • 积分:3043
  • |
  • 主题:11
  • |
  • 帖子:816
积分:3043
LV7
实习版主
  • 2015-10-8 12:25:19
 
这个线,真丑。
1.jpg
lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-10-12 13:03:25
 
测试图来哒!

PFC MOS_DS波形.jpg
PFC_MOS_DS波形,只能大概看出来跟随输入波形。。

低压75%负载.jpg
低压75%负载
低压半载1.jpg
低压半载
低压半载.jpg
低压半载PF值。
低压半载2.jpg
低压半载
低压空载.jpg
空载已经进入BR模式~
低压满载.jpg
低压满载DS波形
低压满载1.jpg
低压满载DS波形
最高DS电压632V,700V的管子,应该还可以
空载OB2203_VCC电压.jpg
这个空载OB2203的VCC电压
满载OB2203_VCC电压.jpg
满载OB2203的VCC电压
满载pfc输出电压.jpg
满载PFC输出电压,设定在412V,实际输出在408~415之间,因为烧热了,输出电压会下降一点。
满载RCD电压波形.jpg
这是满载RCD波形,有个平台,似乎不太好。。
220v满载.jpg
220V满载 输入功率输出功率以及PF值
240V满载.jpg
240V满载 输入功率输出功率以及PF值
265V满载.jpg
265V满载 输入功率输出功率以及PF值
这也是最高效率的时候(这都是冷机的效率,烧热之后效率会高一些,板端轻松超过94%)。

满载可以达到35.94(板端电压)*3.998A=143.68812W/154.3W=93.12%的效率。。。

低压165V满载效率=35.94(板端电压)*4=143.76W/159.5W=90.13%(忘记拍上图了)

然后LED恒流的效率是98%,综合下来,效率似乎也不怎么样~唉。。。

最低亮度.jpg
PWM调光,15位精度还是不错的,最暗可以调到这个程度,刚有一点发光,电流不到100uA。
已经成功了~亮度任意可调.jpg
0.1%亮度
每一路的亮度可以单独调整.jpg
一共4路输出,每一路30W输出,每一路都可以单独调整亮度,当然也可以一起调整亮度。
最大亮度.jpg
最大亮度~手放上面,已经明显感觉到光照到手上的热热的感觉了。。。

红外线曼彻斯特编码解码波形.jpg

红外线解码波形调试1.jpg
红外线解码波形调试.jpg

呃,之前本来设计的是采用433M的那个通信模块的,可实际测试发现那玩意受干扰太严重了,如果满载,遥控距离只有2米多(空载很牛逼,可以隔几层楼都一样可以遥控),这也太坑了,没办法又重新写程序,改成IR通信的了。。。

红外线解码调试,采用自编通信协议,曼彻特斯编码通信,通信速度1Kbps,载波38Khz,调制波形为等宽波形,占空比1/3(由三倍频定时器114khz产生),
调制波形宽度500us,遥控器一共发送5个字节的数据:
第一个字节是引导码:0x55    用以识别通信起始位,8ms
静默一会: 可避免噪声干扰,也用以区别通信起始位,5ms
第二个字节是地址码:0x00~0xff,用以识别多个接收设备,避免混淆,8ms
第三个字节是数据码:0x00~0xff,用以传送要控制的代码,其中高三位是通道代码0~15,0代表控制所有通道,1~4为对应的通道地址码,低5位是命令码,
0~31,用来控制具体的功能。。
第四个字节是校验码:校验码包含地址码和数据码的校验和数据 8ms
第五个字节也是校验码:和第四个字节相同,有的童鞋可能说已经有了校验码为啥还要再发一次,实际我发现只发一次,有可能前面的数据都是正确,而校验码却接收错误,从而导致数据无法被正确识别,再发一次,那么就用收到的2个校验码来校验数据的正确性,只要有一个正确校验,则认为数据已经正确接收,从而保证可靠通信。。。可提高通信成功率(事实上是非常有用)。8ms

然后相同的数据 再发送一次,避免上一次接收端没有正确接收。
那么通信一次需要的时间为:5个字节,每字节8ms+5ms的静默时间=5*8+5=45ms*2=90ms这是总的通信时间,比一般的遥控器速度要快一些。

接收端也很简单,根据发送端的编码相应的解码即可,唯一和普通的红外解码不同的是,我这个遥控器相同的代码发送了2次,
那么接收端也很有可能接收两次,那样会导致相同的命令被执行了两次,所以一个有效的办法就是接收端如果正确解码了数据,一边去执行命令,
另一边就立即阻塞接收线程,等待45ms,之后再开放接收线程,从而可以避免重复接收执行的问题,而且又保证冗余能力。。。嘿嘿!

遥控器 采用sfc15f2k60s2 lqfp44封装,支持掉电模式,每按一下按键,就会立即被唤醒,并且扫描按键、消抖、编码、发送、总共
耗时大约0.3s,之后会再次进入掉电模式,掉电模式耗电非常小,只有不到1uA,所以,2节CR2032的纽扣电池就可以妥妥的驱动了。

遥控器上的红外发射LED是从一个垃圾遥控器上拆下来的,我也不知道参数,可能这个LED太垃圾了,遥控距离很短,只有3米半,再
远就无法解码了,经过测试,并不是干扰导致的,唯一的解释就是发射头太垃圾,我驱动电流已经调整到20ma了,仍然没有任何改善。。。
唉,也许必须要更换发射头才能解决这个问题了。。。

下次更新整个电源的计算过程。。。








本帖最后由 lswhome 于 2015-10-12 14:03 编辑

世纪电源网-小王
  • 积分:8483
  • |
  • 主题:160
  • |
  • 帖子:1379
积分:8483
管理员
  • 2015-10-12 14:22:25
 
恭喜楼主作品出炉,楼主的个人实验室 还是很壮观的赞一个


lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-10-12 15:58:53
 
哈哈哈,感谢称赞,这也是没办法的事,也没有人赞助个几百万,建个好点的实验室。。。靠我自己这点微薄的收入,弄这些东西已经很辛苦了~555555555555555
zyzoops
  • 积分:1428
  • |
  • 主题:16
  • |
  • 帖子:208
积分:1428
LV6
高级工程师
  • 2015-10-12 14:25:31
 
安神,我来强势围观
lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-10-14 18:33:59
 
感谢围观,今天更新计算过程PFC、以及反激的计算过程。
首先是PFC:
先设定输入输出参数:

交流输入最高电压:265V
交流输入最低电压:165V,(非全电压)
PFC输出电压:410V(反激采用的700V的管子,所以410V输出妥妥的,而且电压高点,电流会小点,可提高效率)
PFC最大输出电流:0.4A
PFC最大输出功率:164W
PFC最低的工作频率:40KHZ
预期的效率:90%
输出纹波电压:10VPP

磁芯:PQ2620
AE:119MM²
磁通:0.25T

那么,理论上整理后最高母线电压:374.7V
最低母线电压:233.4V

先计算电感量(OB6563手册给出的):

求电感量.jpg

=((265*265)/(2*(164/0.9)*40*1000))*(1-(374/410))*1000000=422.9uh

匝数:
匝数计算.jpg

=(423uh/(0.25*119))*2*1.414*((164/0.9)/165)=44.4匝

零电流检测线圈相对于主线圈的匝比:
由于OB6563推荐的匝比在8-10之间,所以我们暂且把匝比选择为8

那么零电流检测线圈的匝数为:44.4/8=5.55匝

最大有效电流:

求Irms电流.jpg
=2/√3*((164/0.9)/165)*√(1-1.2*(165/410)=0.9158A

查表得MOS的开通电阻为0.15欧姆
那么MOS消耗的功率=0.9158A*0.9158A*0.15=0.125803446W
实际消耗肯定会更大一些,因为还有开通损耗,关断损耗等等,可以在这个估计的范围内选取合适的散热片来散热。

输出电容:
输出电容公式.jpg
输出电容公式转换之后.jpg

(0.4/(2*3.1415926*50*10))*1000000=127.32uF
由于尺寸的原因,选了100uf 450V的电解,感觉小了,这个电容如果太小,
会严重影响PF值的提高,建议至少选择120uf的电解,尺寸允许最好选150uf的。

分压电阻:大一些,以降低无用的消耗,
基准电压为2.5V
所以选定Rup=1M欧姆
则Rdown=6K
理论稳压电压为:2.5/(6000/1000000)=416V
(实际稳压值取决于分压电阻的精度,多少会有点出入的)


取样电阻OB6563的CS引脚,内部基准电压是1.7V,so...:

取样电阻计算公式.jpg
=1.7/(2*√2*((164/0.9)/164)=0.54欧姆
实际取值应该小点,因为这样可降低损耗
实际取值为3个1206 1欧姆贴片并联,并联后阻值为0.33欧姆
那么取样电阻耗电=Irms²*Rcs=0.9158*0.9158*0.33=0.2767W,三个1206还是可以承受的


开始计算绕组参数:


PQ2620骨架槽宽:9.4mm
槽深:3.6MM
线圈Irms电流:0.9158A
每平方毫米过电流:5A计算


为了让骨架尽量绕满,因此选择
0.45MM漆包线*2股绕
绕组参数.jpg

实际绕制的时候,38匝正好绕满(这个实际匝数要根据实际情况来,并不是一定要严格按照计算的值的,但是电感量尽量要调整的和计算值接近)
零电流检测绕组也要重新计算,匝比8,那么
38/8=4.75匝,可选择5匝来绕制,采用0.45线梳绕密绕均可。。


有了实际零电流检测绕组匝数以及匝比,则可计算零电流检测电阻的值了:
手册上指出ZCD引脚最小电流为3ma(手册上估计是笔误,实际应为最大3MA),那么根据公式:
另电流检测电阻计算公式.jpg
=(410*5)/(38*3)=17.98K
然而,实际上这个是极限值,实际取值应该大一些,留一些裕量
(410*5)/(38*1)=54K
大于54K即可,实际选择为62K,试验证明可以良好工作

乘法器阻值:OB6563的乘法器引脚电压低于3.5V的时候有良好的线性度
手册推荐的阻值为1.5M/10K的分压网络可保证点在2.5V左右,以保证良好的低谐波失真特性
【(10000/1500000)*1.414*265=2.498V】

至此PFC部分设计完毕
结果:磁芯PQ2620
感量:423uh(实际电感量为421uh)
NP:38(线径0.45*2)
NS:5(线径0.45*1)



本帖最后由 lswhome 于 2015-10-14 18:39 编辑

lswhome
  • 积分:564
  • |
  • 主题:13
  • |
  • 帖子:107
积分:564
LV6
高级工程师
  • 2015-10-15 00:04:41
 
这次来反激的计算,不过我估计各位大神都已经精通了。。。
我也就是贴出来让各位来找找茬吧。。。

同PFC一样,首先要设定一些基本参数:

输入最低电压:165VAC(启动瞬间,由于PFC还没启动,所以这里要设置为最低的交流输入电压)
输入最高电压:420VDC(由于前级有PFC,所以这里设定为PFC的输出电压,并留有冗余量)

输出电压:36V
输出电流:4A
匝比:3

DC_IN_MIN=√2*165=233V
DC_IN_MAX=420V

反射电压:110V
QR最低工作频率:65KHZ
估计转换效率:90%

Dmax占空比=VOR/(VOR+DC_IN_MIN)=110/110+233=32.06%

那么工作周期T=1/65K=15.38us
开通时间Ton=T*Dmax=15.38*0.3206=4.92us
关闭时间Toff=T-Ton=15.38-4.92=10.46us

初级峰值电流Ipk=(2*Pout)/(效率n*DC_IN_MIN*Dmax)=(2*144)/(0.9*233*0.3206)=4.2838A
初级有效电流Irms=Ipk*√(Dmax/3)=4.2838*sqrt(0.3206/3)=1.4A

需要的初级电感量:
初级电感量计算.jpg
=(233*233*0.3206*0.3206*0.9)/(144*2*65000)=268.27uH


次级有效电流I_s_rms公式
次级有效电流.jpg
=1.4*3*√((1-0.3206)/0.3206)=6.11A


变压器计算:
磁芯:PQ3220
AE=170mm²
AW=80.8mm²
△B=0.25T

那么初级匝数
初级匝数公式.jpg
=(268uh*4.2838)/(170*0.25)=27匝

次级匝数=Np/N=27/3=9匝

IC供电绕组匝数(16V即可,太高貌似不好控制电压):
Vout_VCC/(Vout/Ns)=16/(36/9)=4匝
还有一个给单片机供电的绕组,由于使用了AMS1117-5V
所以,输出电压最好比稳压电压5V高2V以上为好
因此 5+2=7V
7/(Vout/Ns)=7/4=1.75匝,考虑到空载进入"Burst Mode"模式后,副边的感应会弱很多,因此四舍五入后的2匝可能不太靠谱
这里选择3匝,并且采用多股线并绕,以增加电磁感应能力,以提高空载时的负载能力,这时实际输出电压应为12V。。。在AMS1117-5的工作电压范围内

CS电阻计算:
OB2203会补偿CS的电压基准点,从而保证不同的输入电压下,输出电流的尽量恒定,因此根据手册内的补偿参数去计算:
最大补偿电压:(0.35/0.6)*Dmax+0.45=0.637V
则电流取样阻值=最大补偿电压/Ipk=0.637/4.2838=0.1486欧姆
实际上取值可以小一些,可降低损耗,也可以避免因满载启动电流过大导致保护无法启动的现象
实际取值是0.13欧姆
这样实际的限流限制变更为:最大补偿电压/0.13欧姆=0.637/0.13=4.9A
实际消耗功率
取样电阻功率计算.jpg
=(0.637*sqrt(0.3206/3))²/0.13=0.3335W

可采用多个1206的贴片并联组成这个阻值

次级整流二极管选择:

最高反向电压=(Vin_dc_max/n)+Vout=410/3+36=172V
考虑到冗余量,则最少要选择耐压200V的肖特基
这里选择MBR20200 三只并联从而可降低二极管压降损耗。。。

VDEM消磁引脚分压计算:

查手册可知Idem取100uA比较合适
Vovp保护电压阀值为3.75V
输出电压不得超过39V,因为超过这个电压,LED恒流驱动可能要烧毁,因此
最多超出额定输出电压39V-36V=3V
超额倍数=39V/36V=1.083倍
由此可计算出Vdem引脚正常工作电压应为:Vovp/超额倍数=3.75/1.083=3.462V
有了这些参数,就可以计算分压电阻Rup以及Rdown的值了
Rdown=Vdem正常工作电压/正常工作电流=3.462V/100uA=34.6k
Rup=(Rdown *Ns_VCC(供电绕组匝数)*Vout)/(Vdem正常工作电压 *Ns)=(34.6*4*36)/(3.462*9)=159.9K
然而这只是理论值
实际上要根据变压器耦合情况(输出电压,以及谷底开通的情况)再做调整
本例实际选取Rdown=33K ,Rup=130K,实验证明可以良好工作。

至此计算完毕~
总结一下最重要的变压器参数:


磁芯:PQ3220
AE=170mm²
AW=80.8mm²
△B=0.25T

电感量:268uH,实际值为:264uH,漏感1.9uH
匝比:27:9:4:3(Np:Ns:Nvcc:Nmcu_vcc)
采用三明治绕法:
这个是PQ3220 6+6骨架PIN排列以及对应的绕组绕法
引脚排列_3220 6 6.jpg

这个是每一层的具体绕法:
绕组对应的引脚.jpg

这回真的完事了~~~~

那个SN3360只需要按手里的典型电路即可,输出电感47uh,电流足够大即可,输出电流计算也简单的没法再简单了:Iout=0.1/Rcs。。。也就是说,要得到0.9A的输出,则0.1/0.9=0.11欧姆的电阻即可。完全没什么可计算的,在此也就不再赘述,
想了解的可以看SN3360的手册: SN3360_最新中文1.1.pdf (606.47 KB, 下载次数: 394)
XIAOTU80
  • 积分:17601
  • |
  • 主题:395
  • |
  • 帖子:5620
积分:17601
版主
  • 2015-10-15 08:14:42
 
excel表格没共享一下
gzhh001
  • 积分:516
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:41
积分:516
LV6
高级工程师
  • 2016-3-19 09:05:37
 
这是楼主自己的实验室?
sjxxh123
  • 积分:735
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:6
积分:735
LV6
高级工程师
  • 2016-4-23 09:43:22
 
楼主,你测过温度吗?PQ3220的磁芯温度怎么样?
sjxxh123
  • 积分:735
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:6
积分:735
LV6
高级工程师
  • 2016-4-23 09:46:52
 
变压器磁芯怎么取值?
zrk787
  • 积分:11056
  • |
  • 主题:11
  • |
  • 帖子:279
积分:11056
LV10
总工程师
  • 2016-4-23 16:32:12
 
谢谢楼主经验分享!
wszdxp2004
  • 积分:10874
  • |
  • 主题:92
  • |
  • 帖子:1298
积分:10874
LV10
总工程师
  • 2016-4-23 21:35:34
 
NB___





micropower
  • 积分:7357
  • |
  • 主题:49
  • |
  • 帖子:2717
积分:7357
版主
  • 2016-4-24 16:41:06
 
软硬通吃的高手,真历害。
一线光辉
  • 积分:1344
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:21
积分:1344
LV6
高级工程师
  • 2016-4-27 13:42:41
 
前来学习
pukeff
  • pukeff
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:816
  • |
  • 主题:19
  • |
  • 帖子:204
积分:816
LV6
高级工程师
  • 2016-6-21 12:51:08
  • 倒数10
 
楼主,这个调光频率能到多少?
lowvf
  • lowvf
  • 离线
  • LV1
  • 本网技工
  • 积分:51
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:11
积分:51
LV1
本网技工
  • 2016-10-27 09:16:41
  • 倒数9
 
恩 我也做过一个这样的产品,MCU也是边学边做的,为的是我女儿刚出生,晚上方便!!!!后面采用DC-DC 加 MCU+2.4G无线模块!
输入:176-264V   输出:两路22W    电流:500MA     调光:0-100% 不闪烁, 调光频率:2.2K   调光等级:256级   支持一对一,一对多, 可调色温,从2700K-6400K  支持定时,支持多种情景模式
上个图:遥控也是自己画的 RF天线处理不好,遥控距离只有差不多10米  阻抗匹配不懂,所以高频RF是门学问

主控采用:STC15W408AS  带有三路8位PWM  基本满足调光要求
2.4G通讯采用:NRF24L01 芯片  单方通讯
上位机代码不超过1000 下位机差不多800 1.png 2.png 3.png 4.png 做的不好,但有兴趣的朋友可以一起讨论,代码就不上传了,写的不好,拿出来丢人!
lowvf
  • lowvf
  • 离线
  • LV1
  • 本网技工
  • 积分:51
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:11
积分:51
LV1
本网技工
  • 2016-10-27 09:23:48
  • 倒数8
 
这个NRF24L01 芯片不好焊接,有个小技巧,大家以后焊的时候,可以先将四边的脚位刮擦一下,引脚暴露一下,然后直接在PCB焊盘上加点锡膏,将芯片放上去,直接热风*一吹,就焊接上来!
lowvf
  • lowvf
  • 离线
  • LV1
  • 本网技工
  • 积分:51
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:11
积分:51
LV1
本网技工
  • 2016-10-27 09:33:30
  • 倒数7
 
因为遥控板采用的是两节电池,做好之后发现一个问题,如果遥控器2.4G模块如果一直处于接收信号状态,电池很快用完,将近一个月电池就失效了,后面想了一个办法,遥控上面当遥控20秒之内无按键触发的话,MCU和2.4G模块进入待机状态,这样一下来,到现在已经用了将近10个月了,还可以正常使用,而调光那边的NRF模块就不用管,因为他必须一直处于信号接收状态,但是那个供电是由电源供给,功耗不大,不必在意!
pukeff
  • pukeff
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:816
  • |
  • 主题:19
  • |
  • 帖子:204
积分:816
LV6
高级工程师
  • 2016-10-31 12:48:50
  • 倒数6
 
请教下,调光频率2.4K,你用什么什么方式驱动的?
lowvf
  • lowvf
  • 离线
  • LV1
  • 本网技工
  • 积分:51
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:11
积分:51
LV1
本网技工
  • 2016-11-3 16:08:34
  • 倒数5
 
不懂你说的驱动指的什么,如果是你需要一个2.4K的PWM 频率,用MCU就写程序就好,如果单片机不带硬件PWM你可以用中断来写
pukeff
  • pukeff
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:816
  • |
  • 主题:19
  • |
  • 帖子:204
积分:816
LV6
高级工程师
  • 2016-11-3 16:35:37
  • 倒数4
 
就是你的恒流部分,LED驱动,因为2.4K的调光频率很高,很多芯片搞不定的。
lowvf
  • lowvf
  • 离线
  • LV1
  • 本网技工
  • 积分:51
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:11
积分:51
LV1
本网技工
  • 2016-11-4 08:34:56
  • 倒数3
 
PWM DIM  IC-BP1808
PWM/F 100Hz-10KHz
或者采用MOS也行,看你自己要求了,MOS的话频率可以更高!MCU驱动MOS最好加一级放大!
pukeff
  • pukeff
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:816
  • |
  • 主题:19
  • |
  • 帖子:204
积分:816
LV6
高级工程师
  • 2016-11-4 11:01:59
  • 倒数2
 
规格书上是说0.1-1k,用mos的话,mos这块跟恒流这块怎么结合呢?频率高了,也许恒流这边电路就响应不了了。。
lowvf
  • lowvf
  • 离线
  • LV1
  • 本网技工
  • 积分:51
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:11
积分:51
LV1
本网技工
最新回复
  • 2016-11-4 15:41:15
  • 倒数1
 
我又去官方去确认了一下,上面写的MAX:10K 111.png
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