您好, 登录| 注册|
论坛导航
您好, 登录| 注册|
子站:
论坛首页    电源技术综合区
  •  发帖
  • 收藏

【DIY大赛】反激小体积5W多路电源
阅读: 2300 |  回复: 71 楼层直达

2018/11/09 11:21:17
1
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长

QQ截图20160321155901  玩大发了! 英飞凌最新无人机套件LARIX免费试用 招募中

QQ截图20160321155901  想学你就来!DSP学习板免费试用 限时申请


设计目标:

电源电压:85-265V/50~60Hz输出电压:5V+12V/500mA(两路共地,5V主要用于单片机等器件,12V主要用于继电器及运算放大器供电),5V/100mA(单独一个地,通信或负电压用)

体积:

尽量小,模块化,立式安装,这样可以减小体积

下图就是我心心念的应用(补发图,用于大家感性认识):

2018/11/09 11:35:17
2
电源网-fqd
电源币:5053 | 积分:15071 主题帖:396 | 回复帖:5025
LV11
统帅


2018/11/09 14:47:27
6
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
多谢电源网提供这么好的平台!
2018/11/09 13:15:55
3
hylylx
电源币:78 | 积分:44 主题帖:2 | 回复帖:1078
LV8
师长
2018/11/09 14:39:43
4
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长

原理图新鲜出炉,各位看官请提宝贵意见。本人是第一次设计开关电源,会有许多不足。

使用VIPer22A也是因为这,为了保证成功率,先使用国外的片子。等熟练了再换国内的。

以下为VIPer22A主要特性:

低功耗离线开关电源初级转换开关

自动热关断

高压启动电流源输入

交流电压范围85-265Vac

固定60KHz开关频率

电流控制模式

辅助的欠压闭锁滞后功能

过温保护,过流和过压保护自动重启

工作温度:-40°C to 150°C

2018/11/10 16:02:13
8
lihui710884923
电源币:444 | 积分:1 主题帖:139 | 回复帖:477
LV8
师长
这个VIPER系列的芯片非常经典啊
2018/11/13 10:15:13
15
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长

嗯,查到的资料是电磁炉用的比较多。

2018/12/03 16:19:01
70
yanshengdian
电源币:2 | 积分:1 主题帖:1 | 回复帖:15
LV2
班长
VIPER22A还是好用, 09年那时候做了很多6V 充电器, 供交通警示灯用的.
2018/12/04 09:12:26
71
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
是吧,我是第一次用,没敢用国产的,等熟练了再用国产的。
2018/11/09 14:45:31
5
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长

变压器使用EFD15,体积还是比较小的,下图展示了管脚1的定义。

为什么选用4+5呢?因为我认为这样的引脚排列不容易装反。嗯,对!生产不容易出错。

2018/11/09 15:09:34
7
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长

绕线定义:

2018/11/10 16:07:52
9
lihui710884923
电源币:444 | 积分:1 主题帖:139 | 回复帖:477
LV8
师长
也是三明治绕法吗
2018/11/11 22:09:06
10
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
不是的
2018/11/12 09:56:09
11
lihui710884923
电源币:444 | 积分:1 主题帖:139 | 回复帖:477
LV8
师长
咱这种是那种绕法啊
2018/11/12 10:00:12
12
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
就是普通的一层一层绕的,因为变压器骨架余量不是很足,三明治要多加两层胶带,绕不下,就没那样做。
2018/11/19 18:03:22
49
yangweiping
电源币:340 | 积分:9 主题帖:3 | 回复帖:26
LV3
排长

变压器有没有测试过耐压,能抗几k?

2018/11/19 23:23:01
50
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
有,1500V,一分钟
2018/11/26 23:35:24
61
龙山脚下的回忆
电源币:0 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:6
LV2
班长
楼主的这个多路电源,交叉调整率怎麽样啊?  
2018/11/29 09:19:06
62
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长

有心人:

2018/11/30 22:28:48
67
龙山脚下的回忆
电源币:0 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:6
LV2
班长
感谢楼主分享。
2018/11/12 10:01:06
13
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长

这是布好线的样子。

其中,集成芯片用了大面积敷铜,以提高散热。电源指示灯除了用作工作指示,还用作了假负载。

2018/11/13 10:13:44
14
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长

正面照:

反面照:

2018/11/17 16:45:25
32
muzihui
电源币:0 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:5
LV2
班长
挺厉害的
2018/11/14 10:25:31
16
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长

待机功耗测试:

220V供电:

85V供电:

2018/11/14 16:33:21
17
悠游≈鱼
电源币:0 | 积分:0 主题帖:2 | 回复帖:5
LV1
士兵
该方案效率如何
2018/11/14 16:37:20
18
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长

明天我给你测一下数据。我是用TVS管做的钳位,理论上比阻容的效率高。当然了,测试结果效率低的话,可能是我绕的问题。第一次做开关电源。

2018/11/14 19:51:42
19
伏尔加的鱼
电源币:3 | 积分:0 主题帖:1 | 回复帖:26
LV3
排长
到时候会整理出来资料么  也想弄个玩玩 。  纹波怎么样
2018/11/17 09:29:33
28
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
2018/11/15 21:57:00
20
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长

主路5V的效率:在250mA下,大概是:56%(12V和独立5V悬空,,不过有假负载存在

主路5V的效率:在500mA下,大概是:56%(12V和独立5V悬空,,不过有假负载存在

2018/11/15 22:05:23
21
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长

主路12V的效率:在200mA下,大概是:69%(主5V和独立5V悬空,不过有假负载存在)

主路12V的效率:在400mA下,大概是:71%(主5V和独立5V悬空,不过有假负载存在

2018/11/16 14:08:17
22
ffqqcc
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:22
LV3
排长
弱弱的问一句:你这个电源应该是220V之类的高压输入的吧,请问你的安规方面如何,我也是刚入门电源行业,,,,,从图片看来,你设计的电源和地摊上的危险电源毫无差别,,,,,
2018/11/16 14:30:07
23
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
高手,初次级只有3mm左右间隔。
2018/11/16 17:24:06
24
ffqqcc
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:22
LV3
排长
你的设备齐全,,我手头什么都没有,只有一个旧电源,和示波器,万用表,其他的都没有,,,又没有人指导,全是自学,,还好基本的知识都懂一点
2018/11/16 17:38:20
25
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
我是半路子出家,原来是搞单片机的。好多开关电源上的东西不怎么精。
2018/11/16 19:38:39
26
RDJIN
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:2
LV1
士兵
不装保险是真危险
2018/11/16 21:12:17
27
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
保险外置的,毕竟作为模块不是成品!减少体积和使用者的工作量。我是这样想的,加个保险和EMC电路比设计个开关电源容易一些。
2018/11/17 10:15:54
29
ffqqcc
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:22
LV3
排长
我一直都是搞单片机,,也是不懂电源,,到现在也只是学了个把月,,搞懂了一些东西,绕了几个变压器,还行,我都是拿来主义,,,,将公司的很多样品充电器电源拆解,,自己重新绕变压器,再上电测试,至于其他参数就慢慢学习,目前对于环路控制还不是熟悉,,,不过对于一般电源来说,,,应该不需要太复杂设计,,,,我开始准备设计一款自己的电源,还在原理图设计,没有打板,,,,,,,个人来来说,对安规方面还是觉得要很重视,毕竟这个安全问题,,,,,,,学习电源前我首先就是去了解一些安规安全的知识,,而变压器尤其是一个重点,参数计算都是自己算的,没有采用网上的软件计算
2018/11/17 13:19:43
30
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
以后多多交流!
2018/11/17 16:47:06
34
ffqqcc
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:22
LV3
排长
客气客气,,,,,我是入门而已,,,大家相互多讨论讨论电源技术
2018/11/26 23:18:45
60
龙山脚下的回忆
电源币:0 | 积分:3 主题帖:4 | 回复帖:6
LV2
班长

话说 你们之前是搞单片机软件方面么?  怎麽现在想做电源硬件了。

2018/11/29 21:31:38
63
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
单片机搞到一定程度就是一个工具,而往往一个工具不够应付所有遇到的问题。
2018/11/30 12:02:18
64
ffqqcc
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:22
LV3
排长
说实在的,,,之所以搞电源无非就是软硬兼施,软硬兼吃,防止失业,,,电源相当于副业之类,,有些公司还真需要懂一些电源之类的,,,反激式电源比较简单,,学起来也比较容易嘛
2018/11/30 14:48:36
65
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
对,比如说变频器之类的
2018/11/30 16:19:04
66
ffqqcc
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:22
LV3
排长
兄弟在做什么产品呢??
2018/12/02 21:01:29
69
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
准备搞变频器!
2018/12/04 12:02:03
72
ffqqcc
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:22
LV3
排长
搞好了上传些图片让大家欣赏。。。。
2018/11/17 15:53:05
31
秋雨
电源币:20 | 积分:0 主题帖:34 | 回复帖:14
LV4
连长
请问楼主,变压器参数及计算过程方便公开一下供我们学习学习吗?
2018/11/17 16:45:40
33
ffqqcc
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:22
LV3
排长
这个参数计算到处都有的,,,,想快的就去找那个--陶显芳的那个开关电源讲义,,,,,想慢的就看精通开关电源,,,,,都可以的,,,自己懂了之后直接计算不是更好么???
2018/11/17 21:01:08
36
秋雨
电源币:20 | 积分:0 主题帖:34 | 回复帖:14
LV4
连长
精通开关电源看过了,没有这种小功率DCM模式的计算方法。
2018/11/17 21:08:15
37
秋雨
电源币:20 | 积分:0 主题帖:34 | 回复帖:14
LV4
连长
你说的讲义我去找找看,但愿有用。论坛查了N多的资料,还是没看透彻,论坛发了一个自己设计的过程想请大侠给看看,结果除了一位回了一句“还可以啦”就没人回帖。。。这总是心里没底呀。所以想看看别人的计算过程验证一下。
2018/11/17 18:20:28
35
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
好的,明天我说一说
2018/11/18 10:37:58
38
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长

反激变压器有两个主要参数:电感量和匝数。

电感量决定功率大小,匝数决定是否磁饱和(能不能定义成一个变压器的问题,如果磁饱和就不是变压器了)。

电感量的计算:

我们知道,相同的电压和导通时间,电感越大,电流上升越缓慢。如果下所示:

2018/11/18 10:44:54
39
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长

那么电感量多少合适呢,这就有Ipeak决定。所以计算电感量先要计算Ipeak(初级峰值电流)。

而Ipeak由次级功率及效率决定。这是我们要设计的参数是已知的。

比如我要设计5V2A的电源,开关电源的效率一般是80%,则初级功率为:5*2/0.8=12.5W。或由下式直接计算。

其中:D为占空比。n为效率。为什么有个2呢?因为三角形面积是方形的一半。所以*2才是实际的电流。

2018/11/19 09:58:16
46
ffqqcc
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:22
LV3
排长

对于反激式电源:

平均输入功率=Pout/效率

平均输入电流=平均输入功率/输入电压   (最好使用最低输入电压,因此时输入电流最大)

导通时电感平均电流=平均输入电流/占空比

电感峰值电流=导通时电感平均电流*2 (这里的电感平均电流是斜率几何中心处)

2018/11/19 13:26:39
48
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
说的对!
2018/11/18 10:47:00
40
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长

由Ipeak决定电感量。

最低电压时,占空比最大,电流最大,情况最糟糕,所以用最小电压设计电感量。

2018/11/18 11:58:36
41
秋雨
电源币:20 | 积分:0 主题帖:34 | 回复帖:14
LV4
连长

全电压这么计算没问题,但是220V单电压能用吗?

举例来说,按照最低输入直流Vinmin=208V, Vor取80V, 功率5W, η=0.8,

D=Vor/(Vor + Vinmin)=0.28

Ipk=2*5/(208*0.8*0.28)=0.215A

L=(208*0.28)/(0.215*65)=4.17mH

请问这个电感量是不是有点大?EE13磁芯能行吗?

2018/11/18 12:26:34
42
秋雨
电源币:20 | 积分:0 主题帖:34 | 回复帖:14
LV4
连长

这么大电感的原因应该是按照上述公式设计时,都是使系统在最低输入电压时工作于BCM模式,当电压高于最低输入电压时,系统应该工作于DCM模式。比如AC-85V输入时是BCM模式,当AC=180V时会处于DCM模式。

如果强制AC180V输入时工作于BCM模式,就需要加大电感量。所以对于单220V电压输入设计时,应该可以使用比D=Vor/(Vor + Vinmin)=0.28更低的占空比吧?只不过系统会处于DCM模式。也就是说我可以使用比上面上面的计算的电感量更小的电感量,但是能小多少呢?这个该如何确定?

请问我的理解对吗?

2018/11/18 13:54:41
43
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
你这D的公式我没有见过。一般电压最低时占空比最大,取45%。它是由芯片决定的。
2018/11/18 15:36:37
45
秋雨
电源币:20 | 积分:0 主题帖:34 | 回复帖:14
LV4
连长

这个Dmax的计算,好多书上都有的,比如《精度开关电源设计》P89页,论坛一些精华帖子也是这样的。

开关管Ton和Toff期间伏秒积相等,所以

Vin*D=Vor*(1-D)

得出

D=Vor/(Vin+Vor)

2018/11/18 14:03:32
44
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
还有VOR是匝比来调节的,不能通过占空比。
2018/11/19 10:02:10
47
ffqqcc
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:22
LV3
排长

电感量和磁芯没有太大联系,,,,,,小磁芯也可以做到很大的电感量,,,,只要多绕就行,,,,,,但是输出功率是和磁芯有关系的,,,反激式电压在相同频率下,,,大磁性能传送更多功率

2018/11/19 23:25:20
51
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
说反了吧,电感量越大,功率越小吧,在相同的频率占空比下。
2018/11/20 09:28:04
52
ffqqcc
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:22
LV3
排长
注意:大磁芯不等于大电感,,电感值大可能储存的能量很小,,,,,就比如说,你能用输出10W的磁芯去代替输出100W的磁芯吗????同一电路,工作于临界模式时的电感值输出能量是最大的,,,
2018/11/20 09:38:28
53
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
你说的是Ae吧,你打字成大磁性,我理解错了。错别字害死人啊。
2018/11/20 10:33:05
55
秋雨
电源币:20 | 积分:0 主题帖:34 | 回复帖:14
LV4
连长
磁芯大,Ae不也大吗?
2018/11/20 10:29:49
54
秋雨
电源币:20 | 积分:0 主题帖:34 | 回复帖:14
LV4
连长
工作于临界模式时的电感值输出能量是最大的”,这不对吧。明显的BCM模式下:Pin=0.5*Uin*Ipk*D,(Ipk为芯片最大限流值),而CCM模式下。平均电流要大于0.5Ipk的
2018/11/20 10:54:31
56
雅兄
电源币:71 | 积分:21 主题帖:13 | 回复帖:41
LV4
连长
电感值,注意是电感值这三个字,不是整个回路。因为临界模式,电感电流变化最大。所以提供的能量最大。那么连续模式虽然平均电流大了,但有部分电流不是电感提供的。是直流分量提供的。有没有电感都有这么多。
2018/11/20 11:25:51
57
ffqqcc
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:22
LV3
排长
要注意,,,,,,,电感传递的能量=0.5*L*⊿I^2      能量不仅仅取决于变化电流,,还有电感值因素在里面
2018/11/20 11:46:02
58
ffqqcc
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:22
LV3
排长

如果不信你就使用公式推导试试看,,,再不行,直接做个样机来试试,,,,反正我用公式推导的结果就是这样的,,,,

当电感值和电感变化电流恰当时(电感饱和之前),所包含的能量是最大的,,,,能量=0.5*B*H,,,,,当磁芯刚好饱和时,所存储能量最大,,而磁通密度B和匝数和电流有关,而匝数和电感又有关系,电感和电流有存在相互制约关系,,,,

临界模式,电感能量刚好全部释放完,,

连续模式,电感的能量没有释放完,所以传递能量变小,

断续模式,虽然能量是释放完了,但是电感存储的能量却比临界模式的能量要少(通常因为瞬间电流大,芯片限制了电流,或者输出负载很小,占空比太小)

2018/11/20 15:07:28
59
ffqqcc
电源币:0 | 积分:3 主题帖:3 | 回复帖:22
LV3
排长

在同一个电路内,设计一个变压器,使得输出功率最大,前提条件是:

1.变压器要处于临界饱和(此时存储能量最大)

2.变压器必须全部释放能量(不能剩余)

相当于有多收入才有多支出

⊿B=(N*⊿I)/l要得到最大,如果电感小(匝数少),可以通过增大电流,如果电感大(匝数多),可以减小电流;连续模式;临界模式;断续模式,理论上都能让电感处于临界饱和,

连续模式,电感能量未释放完(因为开关管导通前,电感电流不为0);

临界模式,吸收能量=释放能量(每个周期,开关管导通前,电流为0)

断续模式,由于开关管或者导线之类的限制,电流不能无穷大(即电感不能无穷小),因此断续模式的电感计算,不能使用一般公式计算,为了防止电感饱和,

第一步骤:根据输出功率,计算输入功率,及每个周期能量需求

Pin=Pout/η

⊿ε= Pin/ƒ

第二步骤,对于有气隙电感,根据能量需求,计算变压器体积

⊿ε=0.5*⊿B*H*Ve

这里的能量=有气隙存储能量和磁芯存储能量组成

⊿ε=0.5*⊿B*He*Ve+0.5*⊿B*Hg*Vg

⊿ε=(0.5*⊿B^2*Ae*le)/μe+(0.5*⊿B^2*Ag*lg)/μg

⊿ε=(0.5*⊿B^2*Ae*le)/μe+(0.5*⊿B^2*Ag*lg)/μg

⊿ε=(0.5*⊿B^2*Ae)*(le/μe+lg/μg)

⊿ε=(0.5*⊿B^2*Ae)*(le/μe+lg/μg)

这里Ve= Ae*le代表磁芯体积,Vg= Ag*lg代表气隙体积,且Ae=Ag,气隙和磁芯的磁通密度⊿B相同,μe为磁芯磁导率,μg为空气磁导率,饱和磁通密度取⊿B=0.3T,在确定气隙lg大小时,即可计算出磁芯面积Ae和le

第三步骤,计算出匝数N和电流

⊿B=(N*⊿I)/l

这里的l为有效长度,不是实际测量长度,即l=le+μ*lg,μ为磁芯相对磁导率

根据开关管能承受电流大小,计算出匝数N;有时候计算出的匝数N很小,原因在于环路长度l太小,也就是气隙取值太小,很小的匝数N电感就饱和了(也就是存储能量太小)

总结:理论上,只要气隙足够大,电感能存储能量为无穷大(充满整个宇宙都行)而不饱和,比如螺线管和工字电感之类;实际上,输入电压和电流都不能无穷大,且辐射干扰也有要求,所以断续模式电源使用也受到限制

2018/12/02 19:41:29
68
秋雨
电源币:20 | 积分:0 主题帖:34 | 回复帖:14
LV4
连长
谢谢,受益匪浅。我仔细研究一下。
客服热线
服务时间:周一至周五9:00-18:00
微信关注
免费技术研讨会
获取一手干货分享

互联网违法不良信息举报

Reporting Internet Illegal and Bad Information
editor@netbroad.com
022-58392381
博聚网