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| |  |  | | | | | | 谢谢关注,第一部分为隔离驱动模块,初步方案采用开环LLC加LDO得到正负电压,采用磁隔离芯片作为信号隔离级。
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开环LLC芯片初步打算采用其NCP1393作为主控芯片,这颗芯片外围十分简单很适合作为一个pwm发生源,外推一个SOT23-6的双mos。变压器打算采用一个小磁环,具体运行频率,体积多少,要找个合适的外壳以后,在打算,初步电源方案就是这样的。
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信号隔离的磁隔离ic有很多,但是隔离ic有2个比较重要的指标,一个是隔离电压,一个就是共模瞬态抗扰度,SIC mos属于10ns级的,开关速度很快。
朋友推荐使用ADUM4120,这个隔离耐压5KV,共模抗干扰为150KV/US,也就是150V/ns,比较符合。价格大概在18块一颗,也不算是很贵,当然这里采用芯片隔离的原由是想把占空比提升到100%。比如用于BUCK或者BOOST级的大占空比是肯定的。如果只是一般的桥类拓扑,50%占空比完全是可以采用变压器隔离方案的,成本方案会便宜许多。
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方案初步选定,下一步就是选个比较合适的封装外壳了。
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PS:前面2天其实是实验下用一个同步BUCK芯片作为调占空比的LLC,实践效果很好的,在输入9-25v都可以稳压输出,只是BUCK芯片的工作模式导致在启动阶段不能带载输出,这个和用什么BUCK芯片很有关系,以后研究OK了,在来开贴吧。这里放2张前面测试的图片
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| | |  |  | | | | | | | 隔离电源部分基本已经设计完毕了,选了半天的变压器,最终还是选了个磁环作为变压器,采用贴片的底座作为挂线端--
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| | | | |  |  | | | | | | | | | 频率会测试的,到时看看能跑多少K出来。
上面个原理图,谐振电容被短路了,哈哈哈,居然没人发现  ,不是朋友看见了,估计就要一错在错了。
更新下初始原理图,打算按现在的原理图,画pcb,看体积有多大,体积合适就可以在加点电容。
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|  |  | | | | | 把元器件封装导入pcb以后,大致估算了一下,在淘宝找了个X电容的外壳,看上去这个外壳应该差不多,把电路板塞进去,密封成模块--
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后面几天到深圳去三日游,占时就不更新帖子了
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| | |  |  | | | | | | | 前段时间比较忙,终于挤了一天出来,调试了一下,基本达到了预期效果,只是和想象的还有一点差距,主要是带负载能力没有达到预期,发热相对有点严重了,不过能用。
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基本的样板正反面:
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塞到11mm厚的外壳和13mm的外壳,看起来13mm的比较合适:
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上电测试一下,600K的频率去空载驱动一个30A,1200V的sic管子:
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跑了半个小时升温OK以后,测下温度,最热的就是那个负5V的线性稳压IC:
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在测了下,在初级一直给PWM,辅助电源上电和掉电的情况:
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最后测试了一个模块的初次级电容大小,和模块的耐压,均没有问题:
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总结:
就一般管子而言,这个驱动应该还是可以的,虽然带载能力还是稍微弱了那么一点点。感觉板子空间利用率上还有优化的空间,或许把板子做成2层结构,在输入加一个dc-dc稳压,输出级直接开环LLC,那样子效率和带负载能力能提高不少,这个以后有时间在研究了,现在调试的模块,基本就调了下,初级半桥的谐振电容,图上是用了2颗224,实际用的2颗473,频率电阻5.6K,运行155K的频率,变压器那个磁环,改成了9:21,输入端的1欧限流电阻改成了0R。其他的没变。
在输入上电和掉电测试中,pwm的开始和截止,因为把驱动ic的地放在了-5v上面,所以有一小段时间驱动的高电平最低只有7V的样子,稍微有点低。实际应用的时候,系统电源和主回路供电的不会存在这个问题,因为辅助电源建立远比PWM来得快,掉电比pwm来得慢。如果想达到高电平欠压为10V左右,那驱动ic的地就只能接输出的地,但是这样驱动模块就不能直接驱动IC,而要外接一个驱动IC,所以这个接法和应用有十分大的关系。
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| | | |  |  | | | | | | | | 下一步:功率板的设计,测试一哈我们的主题,sic,mos管应用在ZCS条件下的情况
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| | | |  |  | | | | | | | | ADUM的次级供电VDD上,建议串联一个几欧的电阻,然后并电容滤波,这种隔离芯片,受电源影响非常之大,之前SL的隔离器,批量用过出过大问题。ADI的东西后面直接替换,可靠性要高于电容耦合隔离器。
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| | | | |  |  | | | | | | | | | 哈哈哈,谢谢张工,捧场。图片中使用的就是磁隔离驱动ic,ADUM4120,ADI的,性能杠杠的,输出端本来就是加的线性稳压,当然现在没上电测试,还不知道实际应用的时候会怎么样,等画一版板子测试就知道了  |
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| | | |  |  | nc965- 积分:102397
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- 主题:115
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- 帖子:29468
积分:102397 版主 | | | | | | | 你这个副边隔离驱动原边的方案很有价值,建议进一步优化成标准模块。
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| | | | |  |  | | | | | | | | | 主要就是那个隔离电源,体积要小,现在是用ncp1393开环驱动半桥mos,如果是有那种固定50%占空比的同步buck芯片,外围会变的非常简单
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|  |  | | | | | 乘着调休,画了功率板子,直接用铝基板,驱动模块输出通过排线直接接到功率板上,变压器那些直接外置,至于是跑开环闭环,到时再看吧,目测跑开环的比例较大
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| | | | | |  |  | | | | | | | | | | 板子已经回来咯,用热台10s不到,搞好一个,果然爽
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预计这周能出个结果
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| | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | PCB厂家都可以做吧,以前搞LED灯的时候经常用到铝基板贴灯珠的。
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| | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | 在那个配捷做的,他标称是2kv耐压,实验用而已,如果是做产品,肯定要用耐压4KV的,只是交期比较长 |
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| |  |  | | | | | | 驱动芯片和SiC在同一块铝基板上,当心共模噪声
30V/ns的边沿,还是把驱动芯片扣起来悬空,飞线下去接驱动电阻安全点
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| | |  |  | | | | | | | 看兄弟这话语,怕是已经突破黄金级别了,真的发生了,4427那芯片直接被干死,干到pwm乱跳,以超高频输出,10多m  ,BOOM了2次以后,才算是PK掉,当然可能也不止是芯片的原因,最初是把驱动模块飞线插到铝基板以后在驱动mos,那个飞线可能也有原因。
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大致如下效果,30v不到就炸了2次,那个干扰强烈到能干扰辅助电源显示
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| | | |  |  | | | | | | | | 最终还是把铝基板上的驱动芯片拆掉,改用小板直接驱动,OK了,测试的时候是慢慢加大电压,各种负载测试比如100v输入,200v输入,10a输出,20a输出等,这里那就以我们正常400v输入电压为例,输出功率一直从500W加载到3000W,最终由于飞线原因,输出引线在40a电流下,由于焊点不够牢靠,直接热蹦了,吓人一跳还以为是炸管了,因为3000w输出的时候,峰值电流已经顶住管子的额定电流,切工作在ZCS状态,完全的硬开关,频率也比较高。 由于篇幅的关系,这里就不一一把调试过程很完整的写出来了,直接上大料。
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实验是这样的,随意找了pq3230,和pq2625骨架,谐振点按300K设计,FPGA直接出波260K,死区150ns的pwm,开环运行,谐振电感10uh左右,谐振电容用了2个473串联,K值大概是7-8左右,输出全桥整流滤波,接电子负载。
驱动就像楼上说的,直接用设计的那个驱动模块驱动SICmos,直流输入电压400v。
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这里说一下波形名称,黄色半桥中点,绿色下管GS,蓝色谐振电流倒相显示,紫色谐振电容波形
这里测试了几个功率段下的波形
忘了拍,空载波形,软开关的,这个不用当心。
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先来个900W输出波形
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1350W波形
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1900W波形
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2000W波形
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2100W波形
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2450W波形
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2750W波形
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3000W波形
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| | | | | |  |  | | | | | | | | | | 恭喜你圆满收官,接下来看看发个350K波下去,试试什么情况?
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| | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | 别说350,500肯定要上的,只是最近忙的很,设备都被占起的,等下个月闲一点再来,,,
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| | | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | | 这个贴就是哈,感觉用这玩意做个高频的PFC应该效果也很好,明年看怎么撸,撸个铝基板的模块电源出来
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| | | | | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | | | | 41楼,2450w到3000w就是zcs的波形啊,本贴的目标就是测这个波形
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| | | | | | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | | | | | 有点失望,我还想看看ZCS下,波形冒点刺,这感觉你做了个假ZCS了  次级二极管电流这个时候,也是ZCS吗?
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| | | |  |  | | | | | | | | 哈哈, 我是看了松下GaN MOSFET的应用文档.
这个共模噪声一个处理不好就到处跑, EMI可以往后放一放, 炸鸡是一定要先解决才行
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 |  | | | | 请问这里为什么说一旦进入ZCS 就进入炸机状态, 是指的副边还是原边
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