 |  | | | | 本DIY是对原来使用AC220V供电的节能灯进行DC+12V~+36V供电改造,基本的电路原理图为:
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|  |  | | | | | 我怎么看这电路像是驱动CCFL的电路,而不是驱动荧光灯管的电路图啊???
以前我也做过这类的产品,但是不用IC,用ROYER电路直接升压出来的,不过效率肯定会比这里低一点 |
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| |  |  | | | | | | 最早也做过ROYER电路,的确效率不高而放弃了。
之后改为他激式推挽升压电路。 |
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| | |  |  | | | | | | | 新年好!深圳上乘科技的罗珊祝大家龙年:工作顺心,生活舒心!财源广进,身体健康!我是做进口灌封胶的,有需要的帅哥美女支持下哦  Q:1906558699 |
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|  |  | | | | | 输入电压范围挺宽的,固定开关频率,灯的亮度不随输入电压变化而变化?
能否↑波形?想看看Q1、Q2的VDS是否在死区时间内带尖。 |
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| |  |  | | | | | | 因为是DIY,所以做成开环的,蓄电池电压从14.6V降为10.5V时,亮度肯定会变化的。
只要合理选取变压器的升压比,以及占空比与平衡电感的电感量,能确保最高供电电压时不超过灯管的允许功率即可。
波形过后会补上的。 |
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| | | |  |  | | | | | | | | 蒋工的意思是冷态发射电子会使电极中毒老化(记得电子管在灯丝未预热时就加屏极高压,就会引起阴极中毒)?
但现在不少节能灯的灯丝好象都是不预热的...
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| | | | |  |  | | | | | | | | | 4针的有灯丝,需要预热,直接上电的两针的冷阴极,好像启动电压要一千多伏,需要正弦驱动,没做过灯,看不出你这个蘑菇头是那一种 |
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| | | | | |  |  | | | | | | | | | | 这个是4针并做2针的灯管,可以接成灯丝预热模式,也可接成无预热的两端高压启动、限流点亮模式。 |
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| | | | | |  |  | | | | | | | | | | 冷阴极点火谐振回路因为没有灯丝所以Q值很高,很容易获得数kV的击穿电压 |
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| | | |  |  | | | | | | | | 蚂蚁就是蚂蚁,哈哈哈,到处爬。
必须要灯丝预热,这种N年前就做过,那种一元店卖的5块钱一个那种就是无灯丝预热的。
陈永真老师是这方面的专家。应该进来指导指导。 |
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 |  | | | | 本制作采用的主控PWM IC 为大家比较熟悉的SG3525AN,频率设定在40KHz左右,推挽升压后,高频AC输出经恒流电容驱动节能灯管。 |
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 |  | | | | 这是为此DIY制做设计的PCB版,当然仍还有不少待改进之处。
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 |  | | | | 小学初中阶段,曾经有很长一段时间痴迷于用电池点亮荧光管。那时候,也只会用三极管自激方式的,很是怀念啊....  |
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|  |  | | | | | NX,小学初中就玩三极管啊...我那时好像在玩泥巴 |
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| |  |  | | | | | |  小学年代就有三极管玩,我那时候花大钱买电器来拆才有的,你条件真好啊,初中时跑遍全市才淘到一本电子制作的书,可是没元件 |
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 |  | | | | 接题头第2个话题,来讲一下推挽升压变压器的设计计算与绕制方法。
在这个标称65W的节能灯的内部空间里(见图片),允许容纳下的磁芯在EE33或EI33以下,
这样磁芯的Ae大致已定了,对于DC12V供电而言,输出60W~65W时,由于是开环控制的,
输入电流约在7A~8A左右,这样变压器原边线径在不考虑集肤效应时,如电流密度J按5A/mm^2
选取,则原边总截面需1.4mm^2~1.6mm^2。(待续) |
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|  |  | | | | | 楼主,以前有客人问我可不可以做AC12V,60W节能灯,我当时答可以,但心里没底;因后来客人没再提起没有做了,看了大师的DIY,真不错。 |
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 |  | | | | 禅诗前辈,请问PCB布板中走线是走45°好,还是可以走弧线,这到底有什么区别? |
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|  |  | | | | | 对于纯DC线路,走45°好,还是可以走弧线 没什么区别,只是习惯与美观问题。
对于射频或高速数字线路布线,一般认为拐角处用弧线过渡会更好些。 |
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 |  | | | | 这个产品还不错,看你的线路板和试样,应该能够批量生产了!!不错!  |
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|  |  | | | | | 12V 8AH以上的铅酸电池,对于24V 或36V,2~3个串联即可。其他电压、容量接近的电池也可。 |
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 |  | | | | 续16楼:
与一般变压器不同的是,设计(指绕制工艺)推挽变压器时,必须注意两个原边(Np1、Np2)的电参数与几何位置的一致性与对称性,当然在Np/Ns漏感方面也是以尽量减小为上策。
其中Np1、Np2之间的漏感往往容易被忽视,减小Np1、Np2之间的漏感,有利于降低两个MOS同时处在关断时期的振铃尖峰。而提高Np1、Np2电性能参数的一致性,可有效防止“偏磁”的发生。
对于原边绕组Np1、Np2的匝数的计算,仍沿用经典公式Bm=Umax/4*fs*Ae*N。每个原边绕组的电流按总电流值的一半来计算导线的截面积。(待续) |
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|  |  | | | | | 楼主,这个变压器公式适应所有拓扑电路吗,小弟对变压器不是很会啊,你具体说说适应那些拓扑吗? |
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| |  |  | | | | | | 经验证明对铁氧体EE磁芯(磁环不一定)的桥式、推挽、正激(也许会有不同看法)都适用。 |
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|  |  | | | | | 请教楼主:
关于经典公式Bm=Umax/4*fs*Ae*N是怎么推算出来的?
我在一本叫《精通开关电源设计》经典著作中看到的公式是这样的:
Bm=((1+2/r)*Umax*D)/(2*N*Ae*fs),其中r是电流纹波率,r=2Iac/Idc,Iac为电感电流的交流分量,Idc为电感电流的直流分量即平均值。电感电流的峰值Ipk=(1+r/2)*Idc,根据法拉第/楞次定律V=L*A*dB/dt和伏秒法则V=L*dI/dt,可以推出Bm=((1+r/2)*Umax*D)/(2*N*Ae*fs)这个公式,而且对于所有的拓扑都适用。而公式Bm=Umax/4*fs*Ae*N是怎么推到出来的,怎么没有占空比D?分母中的4又是怎么来的? |
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| |  |  | | | | | | 是在AC 前提下,假设D(D=0.5)最大时,Bac为2倍的Bm推得的,变压器无DC分量的。 |
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 |  | | | | 续27楼:
选定了Ae(根据空间体积选用EE33或EI33),依据SG3525AN的驱动能力,及单体12V蓄电池最低放电电压为10.5V(这里先按最难做的12V逆变方案为例做分析介绍),
IC直驱2个低压大电流MOS管时的频率不宜选得太高,因SG3525AN的输出峰值在500mA以内,Rg与Rg反并“加速关断电阻、二极管参数”的确定得根据实验结果与IC极限参数,
做出综合性的权衡考量,同时三端稳压IC需选用低压差的12V品种(24V、36V方案里可选普通7815),在对30KHz~60KHz的工作频率进行实验比较后,选定了fs为40KHz。
有了Ae与fs ,再根据蓄电池最高电压在DC+15V以内,Umax也定了,接下去就是确定Bm与N了......根据散热条件及铁芯材质(PC40)、灯管启动与工作电压、电流要求、
以及匝比(由蓄电池电压与灯管工作电压确定)、窗口面积条件,Np1、Np2选定为4匝,对应的Bm约为190mT,△B为2*Bm。(待续) |
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|  |  | | | | | 3525 不用再单独进行稳压吧
另,MOS不是电压驱动吗,为什么要提及3525的输出峰值电流呢 |
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| |  |  | | | | | | 这里用12V的低压差稳压其实是起了一个限压保护作用,并无实质的稳压作用。当蓄电池输出降为10.5V(10V~11V)时,SG3525AN的输出将被关断。
因MOS输入电容的缘故,开启与关断时刻是要消耗前级电流的。 |
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|  |  | | | | | 10脚和14脚驱动的频率是多少呢就是那个40kz吗 ? |
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| | | | | |  |  | | | | | | | | | | 只要对逆变输出的高频AC进行整流稳压,再加上一个H桥及50Hz驱动控制信号(前级整流稳压在DC300V~DC360V左右)即可变为AC 50Hz方波逆变输出。
如后级H桥用SPWM信号驱动,经滤波后即可输出AC 50Hz正弦波。 |
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 |  | | | | 几年前自己曾做过不成功的300W逆变器。
也是用3525的,做出来的板子MOS单边发热。后来因为设备不够,就放弃了。
现在回想起来,如果现在做的话,应该会有较高的成功率了。
不知道这个能不能申请? |
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|  |  | | | | | 单边热的因素很多。
不知道这个能不能申请? ........申请指的是“申请什么”? |
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| | |  |  | | | | | | | 是的!
但不需要申请的,您直接发DIY的帖子就行了。 |
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|  |  | | | | | 莫非DC-DC部分是PUSH-PULL?
推挽变压器绕组不对称?MOSFET不对称?布线不对称?3525俩输出脉宽不一样? |
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 |  | | | | 续31楼:
根据16楼所说的电流密度要求,与31楼得出的原边匝数,以及满足Np1、Np2平衡对称,漏感尽量小的原则,
原边绕制参数及工艺定为:原边每个单边用0.59mm3根并联,两个单边的共6根漆包线采用交叉排位,平行绕制4匝。
其中每个单边的3根漆包线绕在绕完4匝后,Np1的头与Np2的尾相接做中心抽头,剩余的头尾分别做两个差动端。
详见图片(待续) |
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| |  |  | | | | | | 这个好像494就可以玩了吧,3525太浪费了
我以前玩494好像还有预热功能和保护功能 |
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| | |  |  | | | | | | | 494不像3525有PWM锁存器,抗干扰能力不强。
不过点FL一般都是调频预热、保护,有没有PWM无所谓。
期待楼上的DIY帖子。 |
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| | | |  |  | | | | | | | | 这才是技术亮点,我做的24V大巴电子镇流器就是调频预热的,出货都NW了。 |
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| | |  |  | | | | | | | 请41l楼、42楼2位高手多出些好点子,以便把电路改进得成熟一些,好为广大DIY爱好者提供一个更好的实现方案。 |
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| | |  |  | | | | | | | 494要加图腾放大电路才能驱动场效应管,这样就增大了整机的体积。还是用3525好。 |
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 |  | | | | 续36楼:
确定了两个原边的匝数后,接下去就要确定副边的匝数。根据对一个80W的节能灯管的实验发现在40KHz AC500V时已能稳定地启动点亮,再考虑到蓄电池电压会逐渐下降的因素,12V蓄电池节能灯的升压变压器的升压比选定为n=42.5,副边取170匝,由于副边电压已较高,对副边导线选取有一定的要求,在这里普通漆包线虽可使用,但对绕制工艺(绝缘)会有较高的要求,所以这里采用0.2mm的丝(纱)包漆包线来绕制。采用丝包线后,即使一气呵成乱倒绕制,在合格的烘干浸漆工艺后,高频AC600V也不会发生击穿现象,工作比较稳定可靠。当然这里还是主张分层绕制,层层绝缘。 |
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1. 这里是大约值,是有效值,在近DC15V供电时。
2. 就是根据需要输出的电压值而定的。
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 |  | | | | 续49楼:
在选择好磁芯骨架(EE或EI33立式6针骨架),计算好原副边的线径匝数,准备好相应规格型号的漆包线、丝包漆包线、16mm黄胶纸,设计好绕制工艺后,就可以正式开工制作了,对于两个原边,相应的绕制方法与步骤详见图片1.....图片5,有绕线机的可上机绕制,没有绕线机的因总共才2个4匝,所以徒手制作也不麻烦,所用到的工具、辅助材料等等本帖不再介绍,大家可参考xkw1cn老师最近的靓作https://bbs.21dianyuan.com/47887.html。 |
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 |  | | | | 图5 两组3根0.59mm漆包线交叉换位4匝+4匝的原边绕制完成,由于实际副边最高电压在600V上下,所以采用3层黄胶纸做层间绝缘已可满足耐压要求。

(待续) |
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|  |  | | | | | 新手,很好的贴子,关注和学习中。也希望能得到一个套件学习。呵呵 |
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| |  |  | | | | | | 一般可从两个方面去考虑1. 减小分布参数,2. 改善邻近效应。同样匝数分段绕制与不分段相比,线圈的自谐振频率在分段时会更高些。
还有一种比较冷门的说法是分段、分槽时的磁场分布均匀性更好(供参考)。 |
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 |  | | | | 绕制好升压变压器,配置齐原材料,即可按图焊接组装。
整机SG3525AN外围电路部分的参数型号见附图,其中R2、R6 、R7、P1 都需通过调整决定,调整R2可改变占空比,R6、R7栅驱电阻根据所选MOS管来选取,
P1用于调整振荡频率,D1用做过压保护,前面用了三端稳压后可以省略不焊。E1为软启动,根据灯管点亮启动时的状况来选择合适的容量。
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|  |  | | | | | 软启动和UVP用PWM方式,拉长的死区时间会否产生VDS紊乱? |
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| | | |  |  | | | | | | | | 我唯一的一个样品被朋友讨走了,他是摆夜市地摊的,说晚上照明很实用,但一定要12V的(车上取电或1个蓄电池即可),
他自己改造了一下,配了个铝壳即做散热又做外壳,因为效率低,灯管是才配30W的,先将就地用着。
所以波形要到下周等我新PCB板装好再测了,这次我做了个36V的,电动自行车上可直接取电。 |
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|  |  | | | | | 效果很好啊,我就是想学习怎样把这些节能灯改造下,因为家里有20、30只节能灯坏了没法处理,而且我这儿还经常停电,学会了这个,我就多做几个送给朋友邻居们用。 |
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| |  |  | | | | | | 再过几日,等我后面的试验结果吧,我会把更完善一些的方案介绍给大家。 |
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| |  |  | | | | | | 如果是驱动坏了可以按寿工的方法做一个,但如果是灯丝寿命到了,如发黑了就不行了。 |
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 |  | | | | 在对完成的12V升压节能灯进行测试时,却发现两个推挽MOS FET IRFP3205散热器十分烫手......(待续) |
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| |  |  | | | | | | 72楼电路中的L1的感量,可调整工作电流大小,用单个12V蓄电池,L1取4.3uH, 灯管配80W的, 占空比为50%时,输入电流约3A(实验参数供参考)。 |
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| |  |  | | | | | | 这个还真的试过,输出加数mH的电感与1500P/2KV串联似乎无效,输出1500P/2KV后加35mH的电感时,对亮度有影响,管子一样极热。 |
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 |  | | | | 毫无疑问,对于MOS FET的发热,所折射出的是一个效率问题,
红圈中的器件是影响效率的重要原器件,参数的确定十分关键......
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|  |  | | | | | 这里的L1是在后级匹配气体放电灯管(阻抗特性)时所必需的,在PWM控制亮度的前提下,可以认为是拓扑需要,取消L1会导致MOS FET电流趋于失控。
先撇开L1的问题,作为一般逆变器,推挽升压变压器的升压比越大,在同等功率时,意味着原边电流越大,假设变压器A与变压器B漏感一样,
变压器A与变压器B的升压比差3倍(如现实中的12V与36V供电),则原边电流差3倍,就漏感储能一项,变压器A就比变压器B要大9倍,将会在回路里无功吞吐,
其损耗差别可想而知。Rdc与Rac造成的损耗情况也一样。 |
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| |  |  | | | | | | 如果说L1是限流用的,那次级线圈跟灯管串联的C6是干什么用的呢? |
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| | |  |  | | | | | | | 高手的提问,我上午看到,到了晚上还不知该怎么回答... 
在ROYER电路或自激振荡半桥电路里,输出的基本为正弦波或接近正弦波,此时的C6具有一定的恒流作用,所以习惯上也就把C6称做为恒流电容。
而在本推挽逆变升压电路里,输出电压为方波,在PWM条件下,L1是不可或缺的,在客观上L1起到了限制电流的作用,实验表明L1感量大小与输入
电流(平均值)大致成反比倍数关系。这里的C6在性质上属于耦合电容,另外在不清楚节能灯的阻抗特性前,也不敢随便将其取消掉。 |
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| | | |  |  | | | | | | | | 死区时间电感存储的能量不好处理吧?有没有测量一下波形?C6耦合什么呢? |
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| | | | |  |  | | | | | | | | | C6耦合逆变输出的AC信号啊,死区时间电感L1存储的能量由Q1、Q2体二极管同时导通续流返回DC滤波电解电容。 |
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| | | | | |  |  | | | | | | | | | | “死区时间电感L1存储的能量由Q1、Q2体二极管同时导通续流返回DC滤波电解电容”如果是这样的话,3205体内二极管的恢复时间很长,会不会因此而存在一定的共通时间呢?
但从原理上分析,在死区内,电感的电压极性是下正上负,跟输入电压叠加加在变压器的中心抽头,我分析不出电感能量续流的路径来。 |
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| | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | 如D很大,我想您的担心是有道理的,所以通过控制D(最大90%以内),就可解决这个问题(我的实验都是D=50%左右)。 |
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| | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | 寿版您好,我一直没有理解您在这个贴里说的90%的D是怎么回事,推挽电路,2边PWM应该都不可能超过50%,这个90是如何来的呢? |
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| | | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | | 抱歉!是我没说清楚,对于推挽、桥拓扑,我习惯上常安半个周期推算,呵呵。半周期90%其实就是整个周期的45%。 |
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| | | | |  |  | | | | | | | | | L1两端的实测电压波形,倍率不清,波形正确,12V逆变器上点亮灯管时测试,D=50%多一点(指半个周期):
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| | | | | |  |  | | | | | | | | | | 我觉得,开关管漏极的电压峰值会很高,能量(峰值维持时间)会比较大。能否测量一下漏极的电压波形? |
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| | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | 这个我肯定会测了发上来的,当Np1、Np2之间漏感足够小时,漏极尖峰就可获得有效抑制。
之前我唯一的一个12V样品被好友讨走了,过几日等我的36V样机的波形吧.....  |
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| | | |  |  | | | | | | | | C6的作用是不是有隔直的功能?同时与L1组成谐振的功能?使输出为正弦波? |
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| | | | |  |  | | | | | | | | | 如后级为阻性负载或感性负载,或复合阻抗中兼有DC通路,则C6在客观上会存在隔直作用(不管是否是设计时的初衷)。
后级灯管起辉后,表现出来的阻抗特性我不太清楚,主观猜测是以容性为主的复合阻抗,这里的C6不会单纯的与L1组成谐振,
灯管的特性也会参与其中,即灯管与C6串联后再与L1折算到副边的感抗参与谐振。当然这只是简化后大致的等效模型。 |
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| | | | | |  |  | | | | | | | | | | 谢谢,主要还是气体灯的特性我没弄明白,不知道什么时候能把它折腾明白了! |
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| | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | 不客气,如果对搞清气体灯的阻抗特性感兴趣,也可用【正弦扫频法】来实验测试灯管的电压、电流,然后来分析推算。 |
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|  |  | | | | | 电流不连续工作模式导致的紊乱通过增加初级电感解决,确实很经典 |
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| |  |  | | | | | | 但真要扬长避短地用好这个办法,还有很多问题要解决..... |
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 |  | | | | 续82楼:

图为SG3525AN通过28欧电阻直驱IRFP1404时的栅极波形,缓慢的上升与下降速率,
会增加MOS管的开关损耗,尤其在关断时的损耗。另外蓄电池电压降低时对驱动性能的影响也很不利。 |
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 |  | | | | 改善栅极波形的方法有:1. 减小栅驱电阻,但受到SG3525AN允许最大峰值电流的限制;
2. 不用IRFP1404,改用Qgs小一些的MOS FET ,但很有可能MOS管的Ron又会比原来增大了;
3. 外接互补驱动对管,但又有体积位置的限制。
4. 降低工作频率,在相同栅驱条件下,降低频率可减少开关损耗。
对于IC直驱方式,挑选合适的功率MOS管及选一个合适的工作频率十分关键。 |
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|  |  | | | | | 楼主的推挽变压器这样绕法会增大漏感,一般是取整匝,或者大于整匝的圈数,(不能小于整匝圈数)而且两边尽量平衡,或许这就是发热的主要原因所在! |
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| |  |  | | | | | | 为什么是【这样绕法会增大漏感】与【发热的主要原因所在!】 呢?
我没有小于整匝圈数啊? 同时也在尽量地做到【两边尽量平衡】,呵呵... |
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|  |  | | | | | 在栅极电阻(28欧)反向并联一只1N4148,这样可以加快MOSFET关断,不知对改善栅极波形有没有帮助。 |
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 |  | | | | 几经波折终于做出了36V的样品,对7815输入端做了一些改动,在7815输入出对地
增加了一个22uF/50V电解电容,与36V DC电源输入之间串入了100欧/2W电阻,平衡
电感L1 采用23mm*14mm*8mm 铁硅铝磁环 1.30mm漆包线穿绕12匝,看图片:
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 |  | | | | 试验发现灯丝未预热时(灯丝短路当2针用),在30V以内供电时,有一个低亮度的辉光时期,
输入29V 0.09A左右,正式启动正常点亮时,电流增至近0.8A,MOS管D极波形立刻变成“正弦顶”
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 |  | | | | 117楼为正常点亮的状况,其MOS管的D极波形变为:
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 |  | | | | 这次用40KHz频率,2个IRFP2807+30欧栅驱电阻,MOS FET D极无吸收的条件下,输出串1500P/1.6KV带载22W时实测D极电压波与L1的电流波形:
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 |  | | | | 对于普通节能灯而言,在采用无灯丝预热启动时,启动电压与温度关系密切,冬季极易发生不启动的故障。
所以今天又试验了灯丝预热启动方法,变压器输出经0.02uF/1.6KV、EE19+气隙 4.7mH电感接灯丝,灯丝之间接222/2K V,灯管45W,见附图:
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 |  | | | | 但采用灯丝预热方法时,又出现了电压、电流波形变差的问题,估计是变压器负载特性阻抗的变化所引起:

红色是L1 12匝 12.8uH 电感的电流波(用的互感器为100匝并10欧);蓝色为MOS管D极波形(X10档测);灯管45W。 |
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|  |  | | | | | 灯丝预热要做好是否考虑一下 1 施加预热能量的时间及预热能量是多少?2 未预热到合适的启动能量应远离LC谐振频率 3 较短的启动时间,纯个人意见。 |
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| |  |  | | | | | | 说得不错!感谢这位兄弟的指导 
其实对节能灯我还是个十足的外行人,即没理论基础,也没啥感性经验。
但短短的几次实验让我感觉到您说的第1点很有实用意义,尤其在冬季低温条件下里,或者灯管使用日久(老化时)。
而第2点您是否说反了(个人的理解)?在自激或他激的AC220V电路里第2点提及的原则概念也很重要,但在逆变升压电路里实现起来感觉好象有难度。 |
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在对各种节能灯管进行预热启动电路试验时,发现附加的LC参数没有通用性..... |
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|  |  | | | | | 应该不至于,灯管预热启动的原理,是灯管气体产生电子激发导通前呈高阻态,电路发生串联谐振,串在灯丝回路中的电容上具备很高的电压(驱动电压*Q值),同时串联电路具有较大的谐振电流,灯热灯丝,灯丝热了以后发射电子的能力加强,导通后破坏谐振条件,电感起镇流作用.电容只起很小的分流作用. 可见灯管的启辉电压并不会有太大影响 |
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| |  |  | | | | | | 蒋工的分析很有理论依据。
我说的【没有通用性】可能是我选取的参数值本身有问题,我看过别人45W的LC参数是
4.7mH+3900P/1.6KV(涤纶电容),而我用的是4.7mH+2200P/2KV(瓷片)。
实验发现L1的存在,漏感的存在,推挽后面接LC电路Fr不等于LC的谐振频率..... |
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| | |  |  | | | | | | | 有扫频启辉,高频→低频扫频,先高频预热灯丝,Fsw=Fr时串联谐振高压点灯。 |
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| | | |  |  | | | | | | | | 是的,扫频也是不错的方法。
但本电路中芯片已用SG3525AN,就必需另觅途径了。 |
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| | | | |  |  | | | | | | | | | 可以外加一个RC延时,配合三极管定频预热,合适能量后再启动。 |
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| | | | | |  |  | | | | | | | | | |  RT脚RC→GND,再整个三极管短路C预热,三极管断开后开始扫频。 |
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| | | | | |  |  | | | | | | | | | | 根据两位兄弟的建议,等一下用附图电路再试一下PFM,不过此时的推挽中的L1将被取消,变压器输出有LC回路时,拓扑上已无需L1的存在。
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| | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | 扫频"路过"谐振点才生效, 作用的时间太短, 预热效果可能有限吧 |
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| | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | 跟JFET并联的电阻两端再并个电容可拉长扫频时间。 |
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| | | | | | | |  |  | | | | | | | | | | | | 不好意思啊,这是图方便截了个定脉宽的LLCC的图而没加以说明,当时JFET的栅极信号是负相平均值电流采样过来的。
这里用的是N沟道MOS管,呵呵... |
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 |  | | | | 在推挽升压情况下,调整好LC参数及变化的时间与频率范围,扫频法是可以有效启动节能灯的(仅仅是根据几次实验得到的结果),
但也发现了由于有变压器的分布参数夹在【中间】做祟,要是真的量产起来,一致性可能会不太好控制。 |
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|  |  | | | | | 扫频启辉的车用荧光灯俺做过量产的,变压器、电感这类线圈零件要求精度高点,薄膜电容有高精度的,量产一致性还可以,-16℃~60℃都可以正常启辉。
为保证低温启辉,预热时间+长到2s;为解决输入电压变化产生的亮度变化,+入了线路调频功能。 |
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| |  |  | | | | | | 高手高手!没想到您都量产过了,早知道的话就直接向王工讨教了  |
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| | |  |  | | | | | | | 谈不上高手:以前的事了,那时还在台资厂,是家过了QS9000和TS16949的企业,做的荧光灯是出口日本用在冷库车上的。一开始客户提供的样机是用2SD560做的ROYER,有厚厚一摞代工资料,但是有低温不启辉和高温烧毁的现象,电灯次数多了灯管黑头。后来大佬们找来泰国货,是抄韩国三星的,用SG2525+FS30KM-2做的PUSH-PULL,有灯丝预热和扫频启辉功能;由于使用CEM-1板材,发现高压输入高温老化有损坏现象,MOSFET散热器部分PCB发黄变黑。最后换用FR-4板材,MOSFET用IRFR3410,用PCB铜箔散热,+入线路调频功能↓高压输入功率。 |
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| |  |  | | | | | | 不过在现有简单的电路结构下,我还再思考是否还有较简单一些的方法.....能预热启动。 |
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 |  | | | | 利用推挽变压器取电源之便,试验了给灯丝独立供电的方案:
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 |  | | | | 对22W灯管试验发现,灯丝有供电预热时,启动只需数秒钟(冷态)与1秒左右(有余温),比无预热快很多。
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 |  | | | | 如果说为什么要用灯丝独立供电来预热?答案是:1. 用变压器侧柱1匝(0.5匝)给灯丝供电,
实现起来十分方便容易,初学者都成功可模仿;2. 利用启动后的灯管“阻抗”与变压器输出端并联,很容易实现软开关。

红色:MOS D极 蓝色: L1电流波
如图波形是半周期D稍大于50%时实测,比123l楼的波形好看多了,如将D调到49%~50%,估计电流波形会是“纯正弦”波。
有空再试了..... |
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|  |  | | | | | 灯电流波形是什么样子呢?我对这种灯毫无研究,还有,在这种波形下,如果灯功率变化了,比如增大5W,之后,电流波形还是这样吗? |
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| |  |  | | | | | | 灯管电流波形与原边L1波形并不相同,如图是EI33 Np:12匝+12匝 Ns 170匝,C6 1100P/3KV,L1=13uH左右, DC=28V~29V,灯管30W时的实测波形。

黄色为灯管电流波,蓝色是IRFP2807的D、S同步波形。
至于灯管功率增大波形如何变......这个话题容我有条件实验后再说吧  |
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 |  | | | | 实验证明前面对于半周期的D=50%时,L1电流将是“纯正弦”的估计是错误的.....
获得真正的正弦波需L1、MOS FET 的结电容、灯管点亮后的特性阻抗、占空比的协调配合.....
半周期D略小于50%时,红色为L1电流波,互感器为100匝并10欧波形,蓝色为L1与升压变压器中心抽头节点电压波形,X10档测。
与半周期D=60%时(148楼波形)相比,半周期D略小于50%时更不像正弦波了。 |
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| |  |  | | | | | | 其实对于推挽软开关我并没花太多的时间去研究过,只是【业余爱好】的过程中偶尔见到过【正弦波】而已,但都是在有L1时实现的。
当然这并不能说一定得有L1,回忆中好象推挽软开关拓扑有好多种电路形式,我打算找机会(得有时间)再好好地【玩它一把】。 |
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| | |  |  | | | | | | | 我想春节之后的开年之贴应该能见到寿版的这个好话题了,呵呵。
到时候我们又有东西可学了,哈哈。 |
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 |  | | | | 撇开“谐振软开关”“纯正弦波”的话题,再回到冬季预热启动的问题.....
实验发现对于正常新灯管,与室温条件下(江浙一带最低也在摄氏10度~12度左右),最简单、且有效、无需扫频控制或添加侧柱0.5匝给灯丝供电的情况下,控制占空比的启动方法是十分有效。
只要控制启动的D约为60%~70%,延时后降为45%~50%,13W~45W灯管都可良好地启动工作,当然不同功率的灯管时,72楼图中的L1与C6参数有所不同,启动参数(占空比与延迟时间)也不同。

对SG3525AN 2脚与16脚之间加并RC串联回路,试验的22W灯管启动后,将供电电压从33V调低至21.1V,一样可稳定地工作。 |
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|  |  | | | | | 加油!版主。
做节能灯的网友们来学习喽!
快快加入这个团队啦! |
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| |  |  | | | | | | 谢谢“小孩”的支持!  
由于近期比较忙,最新的EI-33 36V升压变压器、还有适合25W以内灯管的EI-28升压变压器、
适合13W以内小灯管的 EI-25升压变压器的参数与绕制方法都在整理中,适合各种功率等级的L1、C6参数也在抽空试验过程中,有结果就会及时上传。 |
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 |  | | | | 在不参看磁芯骨架尺寸,只凭借电源电压(36V电池的最高极限45V)、频率40KHz、功率(小于13W)、
电流密度(大于5A/mm^2),抽空设计了36V的EE25升压变压器,推挽原边0.25mm双线并绕40匝,
AC高压副边560匝,由于电压较高,普通漆包线不能用,手头只有0.2mm纱包漆包线,就用0.2mm纱包漆包线,埋头苦绕了.....结果窗口不够!
看来开始认定的EE25做小功率的想法在原来的频率、线材条件下是行不通的了!好在对于DIY,EE25与EI28的重量、体积、成本差别是无关紧要的,
所以放弃了EE25方案,对25W以下灯管,一律用EI28来制做,具体绕制参数空了再试。 |
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|  |  | | | | | 为什么电压较高普通漆包线不能用呢?分几层绕不就行了吗? |
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| |  |  | | | | | | 您的质疑总让我发愣半天.....哈哈...
明天再试了。 |
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| |  |  | | | | | | 如一定要用EE25立式骨架做13W以内的36V升压变压器,原理上是没问题的,但DIY起来难度太大,还是放弃了。
原因是:当负载13W时,副边线径粗算也得0.11mm~0.12mm左右以上,对于细直径的漆包线,由于漆层较薄,通常耐压也就500V左右,
漆包线经过绕制后局部耐压还会更低,所以骨架两端得加留边档墙,这样在较多的副边匝数下,绕制工艺极难安排。除非是想锻炼自己的安规与工艺设计及手工绕制能力。 |
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 |  | | | | 上一幅控制层间绕组间距与爬电距离的【留边】工艺示意图,供初学者参考学习:
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| |  |  | | | | | | 兄弟莫急,36V样品(30W与45W各一个)已送朋友摆摊时试用,如连续使用半月以上没问题,证明方案已有一定的成熟度后,我会上传全套详细的制做方案的。
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| | |  |  | | | | | | | 从这个帖子里我学到了很多东西,寿版真乃高人也。这里面有几个东西相当有内涵,软开关,正弦波,我好想寿版继续往这个上面说啊。 |
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| | | |  |  | | | | | | | | 张工实在是过誉了,对逆变器来说,您才是行家里手,我已好多年没玩了 
春节如有闲暇,我准备再好好探究一下推挽软开关电路。 |
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| | | | |  |  | | | | | | | | | 我在一些实验中,也发现了软开关的影子,前段时间我准备研究一下,后来由于有些其他的事情,一直断断续续,推挽软开关,要解决变频的问题,才能做到非常好的闭环效果,这对于电源来说比较重要,我一直没有解决这个问题。
带来的好处就是相当多了,就和寿版您上面的贴出来的波形一样,DS没有任何尖峰,死区时间内的管子的相互导通的问题也没有了,GS驱动波形的米勒平台都不见了。。。。 |
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| | |  |  | | | | | | | 36V 30W的那个节能灯一直工作良好,而45W 36V的不足2周,外壳已被其自身热量烤得变形了,看来当时没对【散热效果】做测试,如是做产品,那就惨了...暂时先在塑料壳上开十几个2.5mm的小孔再试试。 |
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 |  | | | | 总算有闲暇重新回顾了一下这个帖子,之前蜻蜓点水式地做了些试验,得出的结论错误的观点不少。
我想这个帖子的主要目的是在于想对【推挽能否实现软开关】做一些有益的尝试。
接下去分2步走,1. 继续完成DIY制作;2. 围绕软开关再做些【改进电路】的实验。 |
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 |  | | | | 从完成DIY出发,先上一张完整的原理图,由于是12V~36V(10.5V~45V)通用考虑,所以暂没标注元器件的规格型号。
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 |  | | | | 继续上改进后的调宽启动型12V节能灯的原理图,其中L1、C6的取值与灯管功率有关,30W时为2.5mH与1000P/1.6KV,其余参数如图中所标注。
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 |  | | | | 上改进后的调宽启动型36V节能灯的原理图,其中L1、C6的取值与灯管功率有关,30W时与12V时一样,为2.5mH与1000P/1.6KV,其余参数如图中所标注。
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 |  | | | | 再上一张新设计的调频启动型36V节能灯的原理图,其中L1、C6的取值与灯管功率、开关频率等参数有关,其中L1、C6及与PFM相关的阻容参数(CF、RW、Rosc)尚未实验过,仅供有兴趣的朋友们参考。
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由于12V的升压变压器的绕制参数前面已有介绍,这里对36V升压变压器绕制参数做一说明:
1~2 12匝,2~3 12匝,4~9 170匝,5~6与7~8均为侧柱1匝;
原边1~2与2~3用0.59mm漆包线双线并绕12匝,头尾相接做中心抽头为2,另两端为1与3。
副边0.2mm丝包漆包线分段Z型170匝;5~6与7~8灯丝供电绕组用0.2mm^2特氟龙高温线在侧柱上各绕1匝,副边与灯丝绕组无需考虑相位问题。 |
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| |  |  | | | | | | 多谢王工关注! 
这个纯属兴趣使然,呵呵...同时这次全靠“萧山老寿”的帮助支持,才得以顺利 试验。 |
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 |  | | | | 考虑到实际条件与实用可靠性,194楼的PCB板的电路又做了些小改动,见红字器件:
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|  |  | | | | | 楼主能否上传PCB文件共享一下,让大家制作学习一下 |
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| |  |  | | | | | | PCB板中的Cs 10uF/50V的焊盘需改一下(原来没有,是叠焊在0805电阻焊盘上的),改用合适的10uF/6.3V微型贴片电容焊盘,等我改好后就上传! |
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| | |  |  | | | | | | | 寿工,我比较懒,看到一电路直接向您索取答案了,
下图是:千美9W节能灯电路图,请分析下这个电路的工作原理(元件R1和C2的作用)
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| | | |  |  | | | | | | | | 这个R1其实是启动电阻,接法容易让人误解。
C2与L2(忽略L1)及灯管分布参数组成等效的谐振回路。 |
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 |  | | | | 根据改制好的PCB板,再上一张最后实际使用的原理图:  |
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 |  | | | | 有必要对L1的试验与选择做一个说明:最初L1是采用EE13加气隙的,用0.2mm 丝包漆包线绕制,但发现在灯管30W以上时,L1线包温升较高。

所以最后又改用了直径6mm*30mm磁棒绕制:
相比之下磁棒电感的线包温升要低很多。 |
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|  |  | | | | | 在这次逆变节能灯的实验中,发现图1电路在点亮灯管时的输入电流不稳定,会持续性地爬升!MOS FET温度不停地升高!
改为图3电路时,原边电流变得十分稳定了,MOS FET温升也不再失常,而变得微温且稳定,但也产生了当L1感量偏大时,MOS FET被击穿的问题,对MOS FET的耐压有了较高的要求,而得到的好处是原边电流波形基本看不到尖刺。
而图2电路虽然也能使原边电流稳定,但电压波形上有了较难消除的尖刺,见波形图的红框,蓝色的是原边电流波形,黄色是其中一个MOS FET的电压波形。
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| | |  |  | | | | | | | 这个就要看L1感量大小及输出功率了,有限的实验经历告诉我,选择合适的L1感量时,3倍刚好够格,但耐压裕量比较有限了,如遇输入电压有波动过大,仍有使MOS FET雪崩的可能性。 |
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|  |  | | | | | 寿工上传一下PCB和制作清单啊,打样学习一下,谢谢! |
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| |  |  | | | | | | 记得我已把全套资料都传给梁总了。
怎么上传PCB及图表文件,我从未传过,我先试试看吧。 |
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| |  |  | | | | | | 208楼有清单,217楼有PCB文件,两个文件均已上传,有需要的可以下载。 |
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| | |  |  | | | | | | | 大师你好:推挽升压变压器的设计计算与绕制方法中 EI33推挽升压器磁芯不开气隙吗??另外Bm=Umax/4*fs*Ae*N Bm:单位mT Umax :单位V Fs 单位Hz 是否这个 单位 怎么我从书本中看到的公式有小小差异Bm=Umax*10^4/4*fs*Ae*N 请指点谢谢 |
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| | | |  |  | | | | | | | | EI33无需开气隙的。
十分抱歉!是我没把单位写清楚.....Bm=Umax/4*fs*Ae*N
对应:mT=10^6(V)/4*KHz*mm^2*T(匝) |
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 |  | | | | 看了一下电源的板子,把上面的插件CBB电容和铝电解电容改成陶瓷贴片电容电源的体积会更小。 |
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 |  | | | | 长话短说一下前面提到的“软开关”问题,对于常规的推挽拓扑,要想得到MOS管ZVS是不现实的,
是拓扑结构所限,但ZCS是可以做到的,处理得当时对“某些尖峰”有明显的改善作用,但对效率的贡献却十分有限。 |
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|  |  | | | | | 我想不明白一个几十瓦的电路为什么要用那么大的磁芯变压器,还有怎么会发热。 |
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| | |  |  | | | | | | | ei33的主变怎么也要出200瓦以上的功率吧,一堆75n75的场效应管带载100瓦应该没有什么温升的才对的啊。 |
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| | | |  |  | | | | | | | | 低电气隔离强度高填充系数EI33强制风冷完全可以;
无散热片的TO-220在大空间自然对流条件下的结-环境热阻接近70℃/W |
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| |  |  | | | | | | 额。。。。大哥,10W和90W一样吗?那么10W变压器和90W变压器一样吗?(假定就一路输出) |
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