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 |  | xkw1cn- 积分:132989
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- 主题:37520
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- 帖子:55866
积分:132989 版主 | | | 这;还是需要看你要求。这个等级;有很多应用场景。设计思路大相径庭。
开关频率30~300kHz都有用。
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|  |  | | | | | 频率基本在300K左右,初步设计以330K,算是小模块目前比较常规的频率了
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 |  | xkw1cn- 积分:132989
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- 帖子:55866
积分:132989 版主 | | | 效率;一般在72%~90%。如果变压器设计的不理想;有可能仅55%左右。
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|  |  | | | | | 变压器这边我倒没啥问题,自己算的跟竞品的都一致,就怕效率临界,活活得改一版,78/79就头疼了
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 |  | | | | 选择什么方案要看成本和效率的要求。输出2A不算大,用二极管整流没问题,选择一个正向导通电压VF小的二极管就可以了,注意做好散热,效率不会比SR差多少的。
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|  |  | | | | | 外形尺寸25.4*12.7 *11.2mm,磁芯ER11,准备选用TO-277封装的ST10100L(长晶),效率要做到83左右 |
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|  |  | | | | | 因为做了12V/10W的,后来发现SMA封装的二极管不适合5V/2A输出,想做5V时候改为To-277,实在不行就考虑同步整流
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 |  | | | | 用料好一点,80%应该问题不大(10*80%-10=2.5W),主要还是肖特基二极管散热
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|  |  | | | | | 咱两算的参数大体一致,但是我看了您图片那个TO-277的肖特基,耐压肯定是不够的,最起码得45V的管子,效率可能还会再低一点
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| |  |  | | | | | | 我用的匝比是7:3,初级电压尖峰估计在75V左右,所以选用的100V开关(低压DCDC主要损耗由电流引起,次级电流大、圈数少一点也有利于降低变压器铜损)
这样次级峰值电压可以控制在27V以下(全程DCM,不行再加点RC吸收、保证电压尖峰不超过5V),二极管就可以用30V的
关键还是散热,二极管功耗接近1W,SMA搞不定,必须TO-277
国产MOSFET只要Rds_on低一点,这个电压条件下的开关损耗并不太大,应该问题不大
全程DCM的话,对整流二极管的Qrr之类的要求相对也较低,主要找低VF的就好
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| | |  |  | | | | | | | 首先谢谢老师的回复,我说下我的几个疑问点:1、7:3应该不是75V左右的应力吧,5*(7/3)+36≈50V
2、匝比大了确实次级应力会下降一点,可是在过流情况下的次级峰值电流已经高达20A(按额定两倍的过流极限考虑),即使不考虑过流状态,对应的原副边峰值电流也会增大。
3、玄学+经验 永远是个折中设计,我想问下老师的匝比是算下来接近7:3直接取的,还是比如6:4,为了改变应力强行靠下来的。
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| | | |  |  | | | | | | | | 1. 我按最坏情况40V输入,并加了20V漏感振荡尖峰电压
2. 正常满载情况峰值电流11A,我只考虑了125%过载,没有考虑200%过载
3.主要是考虑降低电压应力从而可以选择更低VF的二极管,同时DCM工况可以放宽Qrr的限制。330kHz搞CCM的话,Qrr造成的开关损耗非常可观
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| | | | |  |  | | | | | | | | | 多谢老师回复,针对上面三个疑问,解决了部分困惑
1、最恶劣情况也许尖峰电压会那么大,这个可以搁置,板子不出大问题一般没那么大尖峰,MOS是100V的,应该没啥大问题,一般的最恶劣应力是在短路情况下,到时候我实测再看。
2、我这边按1.25倍也就是2.5A负载电流算出的副边峰值电流是15A,可能算法不同,此贴先不去考虑细节了,不过考虑到此产品的峰值电流肯定是11-20A之间了(按过流1.2-2倍),完全排除SMA封装的可能性,一般SMA封装If为5A,电流过大,发热严重。
3、非常同意这句话,也是DCM的一大优势。
4、下面附上原理图与参数,还望老师指点,看看方案上有什么可以改进的,准备把这个产品从研发到落地全部写于此贴。
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| | | | | |  |  | | | | | | | | | | 建议分3个电容到 L1的左边。反激,要提高效率,优选 QR模式啊
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| | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | π型滤波吗?这个可以考虑,QR反激我还没做过,军品的话常规就那几个片子,这些先不考虑,还请老师看看方案有没有什么需要改善的,芯片外围 反馈这些的
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| | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | 不仅仅是滤波的问题,可以分析下电感左侧没有电容时的工作模态,已经与常规反激不一样了。 |
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| | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | 在这个产品上没有一家是用QR的谁用谁傻。低压输入开关损耗不是主要问题, 问题更大的是低输入时候的导通损耗和驱动损耗。
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| | | | | |  |  | | | | | | | | | | 你这个刚上电给VCC供电的启动电路,电压跟输入电压一样?你的VCC电压最高多少?看到比较多的是Vin串一个启动电阻给VCC供电。
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| | | | | |  |  | | | | | | | | | | 你这个刚上电给VCC供电的启动电路,电压跟输入电压一样?你的VCC电压最高多少?看到比较多的是Vin串一个启动电阻给VCC供电。
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| | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | Q2导通时Vin=Vcc是不是?如果是这样就不对了,VCC工作一般是十几伏左右。
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| | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | 这是个线稳,不会等于输入的VIN,是一个相对稳定的电压,不随输入的VIN变化而变换,芯片VIN与VCC短接也是没有任何问题的
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| | | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | | 哥们,你这款的计算书能否发给我参考下,最近在做一款Vin9-16V Vout 5V 1A ,12V0.5A,15V0.3A的案子
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| | | | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | | | 参考版主nc965的计算,他有发帖,直接下载就可以的。
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|  |  | | | | | 5V2A是不是选SMA封装肯定是不如TO-277封装,我之前有一个12V/0.833A的选的SMA封装的肖特基,想着5V/2A换个TO-277的,我的选择是否正确,多谢老师回复 |
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|  |  | | | | | 能有83最好不过了,竞品拆解是用的同步整流,但是他可能是做一系列图方便,我不想按那种,所有请教下不用同步整流、常规肖特基的效率极限,图片是竞品的效率,最差我想的是三端电压都上80,不差太多也行。
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 |  | | | | 采用反激拓扑,变压器ER9.5 开关频率330KHZ 40V肖特基就可以。
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|  |  | | | | | 这跟我上个产品12V/0.83A如出一辙,我就是选的9.5,后来发现算出来的匝比跟线径不适合绕制,AE太小,NP就大(8:12),对应的线径可选的也就越细,沟槽高度有限层数叠不起来,过电流能力太差,现在准备换ER11的去试,以上仅对于12V那个产品,说到5V2A的这个的话,现在是ER11,匝比6:4,理论的肖特基电压应力在29,加点尖峰寄生参数等也就30出头,45V肖特基理论上可行,额定负载(不考虑过流)次级峰值电流在7A左右,此时SMA封装是不是就不合适,请老师点播下SMA封装跟To-277封装 选哪个,不知道我的理解是否有误,To-277的过电流肯定会更大,预选TO-277
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| | |  |  | | | | | | | SMA的IF为5A,太小了,后面如果有机会,我会换上SMA的测试记录。对比一下
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| |  |  | | | | | | 图片为竞品,83是典型效率,最大我估计能到84,数据手册最低80
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| | |  |  | | | | | | | 反激+同步整流 不知道你测试开关频率了吗? 满载频率多少? 半载频率 ,空载频率 一半也就支持到200KHZ
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| | |  |  | | | | | | | 这个是半英寸吧 变压器可以用ER11.5的 我是按5V/3A做的 同步整流效率86
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| | | |  |  | | | | | | | | 你说对了,1*0.5英寸,用的ER11,我不想用同步整流,直接一个To-277搞定,就是担心效率
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| | | | |  |  | | | | | | | | | 同步整流芯片不好整 睿芯茂的有WKB风险 其他家有用隔离芯片 原边驱动反向驱副边MOS 不好整还是TO277 大于80应该是有的 之前有用er7.5做的5V/8W 二极管TO277 效率有81/82
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| | | | | |  |  | | | | | | | | | | 最新消息,目前效率最高82.5%,更换肖特基后应该是可以突破83的,不过确实会有国产化的一些风险,国营厂的肖特基普遍效率低些
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 |  | nc965- 积分:103344
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- 主题:115
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- 帖子:29689
积分:103344 版主 | | | 还是精算一下变压器吧,很多优化项:
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|  |  | | | | | 可惜按这个参数发给10个厂长9个说绕不下,能绕下的是偷偷减了线直径不告知。
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| |  |  | nc965- 积分:103344
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- 主题:115
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- 帖子:29689
积分:103344 版主 | | | | | 因为你没有告诉他这是普通绝缘,不是安规绝缘,不用三层绝缘线
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| | |  |  | | | | | | | 不明白这个绝缘跟线径有啥关系,不过ER11/5的骨架我自己绕 0.15mm*2线*6匝是极限最内层 后面越来越不好绕
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| | | |  |  | nc965- 积分:103344
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- 主题:115
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- 帖子:29689
积分:103344 版主 | | | | | | | 这样就明白了:
既然0.15mm*2线*6匝是极限,意味着0.3mm*2线*3匝是极限,况且0.3比0.15更好绕。
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| | | | |  |  | | | | | | | | | 如果为了这个,我总不能把6匝改成3匝吧,基本上Np是个定数
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| | | | | |  |  | nc965- 积分:103344
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- 主题:115
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- 帖子:29689
积分:103344 版主 | | | | | | | | | 0.6绕3圈,要三明治,所以0.3*2绕3圈,2层并联夹原边,总共0.3mm*4股出线载流2A
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| | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | 明白了 那就是次级的绕法,0.3*2绕过去固定,然后再绕原边,最后0.3*2继续绕一层
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| | | | | | | |  |  | nc965- 积分:103344
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- 主题:115
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- 帖子:29689
积分:103344 版主 | | | | | | | | | | | 副边3匝,原边0.35mm5匝,感量3.6uH,频率240KHz,这是你唯一机会,其他都是馊主意。
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| | | | |  |  | | | | | | | | | 想都不用想,用0.3的线绕ER11.5的骨架。没几层就鼓包扣不进去磁芯了。做这个小模块的都知道。大差不差就在0.12-0.15线上选。 匝比大多就是6比3
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| | | | | |  |  | nc965- 积分:103344
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- 主题:115
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- 帖子:29689
积分:103344 版主 | | | | | | | | | 骨架有Y货,换一家吧
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| | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | 不跟您掰持这个东西了。做过这个模块的自然董,刚开始做的自然要遇到这些个问题。 这都是多少厂家一步步摸索出来的。
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| | | | | | | |  |  | nc965- 积分:103344
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- 主题:115
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- 帖子:29689
积分:103344 版主 | | | | | | | | | | | 手搓一个:
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| | | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | | 您这种动手验证的精神还是值得敬佩的。已经到这步了就继续把线栓引脚上,去漆皮烫锡,装好磁芯吧。对了这个变压器的总高度要控制到5.5mm,因为这个模块带壳后总高度是10mm. 1*0.5inch
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| | | | | | | | | |  |  | nc965- 积分:103344
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- 主题:115
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- 帖子:29689
积分:103344 版主 | | | | | | | | | | | | | 间隙很大,感觉原边可以再(双线并)绕一层,总共0.3四层,5:3,正好对应两边电流密度相等和底层出线占位(中间2层原边每层只能绕2.5匝),效率才有可能突破85%
高度是磁芯决定的,实测5.6mm
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| | | | | | | | | | |  |  | xkw1cn- 积分:132989
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- 主题:37520
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- 帖子:55866
积分:132989 版主 | | | | | | | | | | | | | | |
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| | | | | | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | | | | | 要不我怎么回复他说做成成品,把线要盘到脚上。还特别说了成品的变压器高度要小于5.5mm。这个绕制工艺发给变压器厂10个有9个不做。如下: 您这种动手验证的精神还是值得敬佩的。已经到这步了就继续把线栓引脚上,去漆皮烫锡,装好磁芯吧。对了这个变压器的总高度要控制到5.5mm,因为这个模块带壳后总高度是10mm. 1*0.5inch的模块 |
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| | | | | | | | | | | |  |  | nc965- 积分:103344
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- 主题:115
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- 帖子:29689
积分:103344 版主 | | | | | | | | | | | | | | | 你是论坛手搓第一人,也会提这种问题?
一条腿走2股,4条腿走8股,轻松得不要不要的!
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| | | | | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | | | | 首先:极其敬佩并且感谢老师能动手实践,不说性能,这个线缠上去 肯定引脚平整度是没法保证了,目前自己绕制的样机上为①0.15*2*6②0.15*2*4 ③0.15*2*6④0.15*2*4⑤ 0.15*2*6 初次初次初 三明治 均为0.15线径双线并绕 匝比6:4 感量3.4-3.7uH,目前效率在额定电压下为82.4%,已经是全电压范围最高了,肖特基为某国营厂的,如果采用长晶科技、济南晶恒这种国产化程度相对不算高的,应该还能高一个点,在12V/10W上亲测有效,更换芯片也能再上0.5个百分点。最后图片为发厂家打样图纸参数
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| | | | | | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | | | | | 可以试试原边0.25mm单根绕 原边2层的截面积还可以稍微大一点,也不会影响平整度
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| | | | | | | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | | | | | | 也是不错的思路,不过目前沟槽深度总和也就0.15*5 ,可以在0.25往下一点应该就可以了。
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| | | | | |  |  | | | | | | | | | | 哎 您这是实话 确实是0.12-0.18之间 基本上15W、20W以内 30W 1*1考虑平面了 确实是很多厂家摸索出的 您是不也做军工产品 还望有机会可以讨教一二
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| | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | 30w 1*1也是大致这个线和匝比。就是多几个层并联。1/32砖用厚铜板集成变压器。做的都差不多。 你二极管是用了873 771还是济半
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| | | | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | | | 这两个都没有军工资质,能用但是无法保证器件为普军级,要不就自己去筛选,对我们这种小单位来说不方便
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| | | | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | | | 其实效率不行,某种方面就意味着国产化程度高  ,能说出平伟实业,看来都是一个圈子
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| | | | | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | | | | 平伟一般项目上还是认的。 厂家也也配合出证明文件。
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| | | | | | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | | | | | 主要我看它官网没有军工资质,在以前单位用过但是没注意
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|  |  | | | | | 老师, 我现在是原边0.15双线三层 初次初次初,感量3.8uh,现在遇到一个问题,gs波形跟cs波形不对(这两个波形一致,但未短路),Vds波形也不对,关断脉冲又窄又高,输出电压正常,但是带载到5V1A时前级功耗瞬间翻倍,5V0.8A时就正常,没找到原因 |
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| | | |  |  | | | | | | | | 现象为无法带载,Vds波形反向+巨大尖峰,Vgs与Cs引脚波形一致
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|  |  | | | | | 初次匝比6:4,看了一下,您的参数跟我的很类似或者说一致,感量也不差
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