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【工程師6】+帖子分類(實踐類/理論類)+雙管正激0-450V直流可調電源!

一直想做的,真的,好幾年以前就想做的,不知道為什么一直沒有做,可能是沒想好做成什么形式的,或者是用什么拓撲。

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現在因為在籌備雙管正激的套件,所以給自己留了幾套,想看看輸出高壓的效果,果不其然,效果那是相當的滿意啊,哈哈哈。

雖然也是經歷了一番曲折,最終用套件的板子完成了90v輸出,恒流恒壓,效率和紋波什么的,那都是剛剛的!那么0-450V可調就是直接5臺串聯起來了哈。

有朋友問串聯起來怎么去調電壓?

套件那個輸出端余量了給反饋的VREF端子,電流和電壓都留出來了的,所以只要控制電壓就可以控制輸出電壓了,關鍵就在于這個隔離的電壓怎么傳到每一個電源上去,我這里采用的高速光耦加運放,完成一個隔離的pwm轉DAC的步驟,所有電源收到一個pwm源的驅動,我只要改變驅動 pwm的占空比就可以控制輸出電壓了!

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多的不說我們一起來看下來,改到90v輸出需要改哪些,,,,,,

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2019-10-14 21:32

多的不說先上傳一個原理圖:原理圖等-點擊下載

板子原本是24v輸出的,那么改到90v輸出,自然要改的地方有:

1,變壓器:變壓器改成了,初級0.120的絲包線,14+13圈,次級是0.1*100的包絲麥拉線28圈,三明治結構,1.2mh左右

2,輸出整流管:90v輸出,采用了600v的超快恢復,用的SFP3006,30A 600V的,后面會放波形幾個超快的波形,這里管子還比較重要!

3,輸出電容:采用的是3顆100V 220uf的艾華牌,因為紋波電流不大,2顆電解電容,紋波就很小了,90v輸出,幾十MV紋波而已

4,輸出電感:90v輸出,自然電感量大了很多,這里還是用原來的2個磁環并聯,27外徑,導磁率157的鐵硅鋁,用1.0mm的線繞了44圈,靜態電感量在620uh左右。

5,反饋的上拉電阻和過壓保護的穩壓管,穩壓管手頭沒有合適的值,就想去掉了,過壓保護可以設計到95V左右。上拉電阻的話現在用的30K+39K,輸出為87V左右,因為VREF可調了所以,電阻不要緊。

6,次級吸收,整流管改成10pf+22r,續流管是100pf+22R,電阻值其實可以適當加大一點,但是手頭沒有,尖峰也不是很高可以接受就沒管了

7,輸出電流采用電阻:原來是21a的輸出,現在500w輸出電流大概就是5.7A左右,電阻由2顆5毫歐電阻改成了2顆19毫歐的,那么電流可能還是有誤差,把原理圖的R27改到270K以后電流差不多就平穩了,那個電阻是靜態給電流采樣的電阻疊加直流用的,微調輸出電流

8,去掉PCB底部的瓷片濾波電容,差不多就是改的這些,板子的其他地方并沒有做什么改動哈

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2019-10-14 21:34
@xd285070
多的不說先上傳一個原理圖:原理圖等-點擊下載板子原本是24v輸出的,那么改到90v輸出,自然要改的地方有:1,變壓器:變壓器改成了,初級0.120的絲包線,14+13圈,次級是0.1*100的包絲麥拉線28圈,三明治結構,1.2mh左右2,輸出整流管:90v輸出,采用了600v的超快恢復,用的SFP3006,30A600V的,后面會放波形幾個超快的波形,這里管子還比較重要!3,輸出電容:采用的是3顆100V220uf的艾華牌,因為紋波電流不大,2顆電解電容,紋波就很小了,90v輸出,幾十MV紋波而已4,輸出電感:90v輸出,自然電感量大了很多,這里還是用原來的2個磁環并聯,27外徑,導磁率157的鐵硅鋁,用1.0mm的線繞了44圈,靜態電感量在620uh左右。5,反饋的上拉電阻和過壓保護的穩壓管,穩壓管手頭沒有合適的值,就想去掉了,過壓保護可以設計到95V左右。上拉電阻的話現在用的30K+39K,輸出為87V左右,因為VREF可調了所以,電阻不要緊。6,次級吸收,整流管改成10pf+22r,續流管是100pf+22R,電阻值其實可以適當加大一點,但是手頭沒有,尖峰也不是很高可以接受就沒管了7,輸出電流采用電阻:原來是21a的輸出,現在500w輸出電流大概就是5.7A左右,電阻由2顆5毫歐電阻改成了2顆19毫歐的,那么電流可能還是有誤差,把原理圖的R27改到270K以后電流差不多就平穩了,那個電阻是靜態給電流采樣的電阻疊加直流用的,微調輸出電流8,去掉PCB底部的瓷片濾波電容,差不多就是改的這些,板子的其他地方并沒有做什么改動哈---------

上幾個當時制作和調試的圖片:

1,純手工繞制的電感和變壓器,有點丑,不過能用哈,電感記得和板子打膠,那個線細了沒發固定,,,


2,上電過程就不在敘述了,一次性OK,接下來就是帶負載了,熱成像一直看紋波,示波器看波形,結果用的淘寶二極管,那個波形怎么說,有點無法直視啊

VDS震蕩的很厲害,次級管子尖峰也挺高,這都是主要的,這不會炸的,主要是影響了初級的箝位二極管的溫度,分分鐘跑到100度了!

到底是什么原因???我開始了仿真分析,,,1小時過去了,2小時過去了,終于在2小時01秒,突破性進展,哈哈哈

有時候是那樣的,不找到原因,睡覺都睡不好!晚上2點確毫無睡意,,,明天還要上班,哈哈哈哈哈

不扯這些,經過2個小時的理論仿真分析,結果是VDS震蕩是整流二極管的吸收電容大了!初級箝位二極管發熱厲害是,續流二極管的吸收電容大了,導致無工電流流過太多,管子發熱。

下圖的波形,吸收已經是上面整改的參數了,但是尖峰為什么那么大!吸收電容已經很小了!那么還有一點就是,看尖峰波形,初級管子開通440ns以后尖峰才起來的,時間已經非常長了,但是尖峰還是這么高,,,,,,,,

總總跡象,表明是不是二極管不行哦,這什么玩意!于是就接下來的對比了,,,,,,,,


3,為看對比波形我把以前的存貨翻了一片,找到2個sic二極管和另外一家的正品超快恢復二極管,直接上波形對比!

有對比才有傷害,對不對,哎,,,,,,,,,,,,

果然很多時候淘寶貨不知道牌子的還是不要用了好,真的是浪費時間??!

果然SIC二極管還是要牛逼一些!波形很感覺,VDS的尖峰那個是本來就有的不管,次級尖峰瞬間小了很多,但是正品的超快也不是很差啊,效率上基本無變化,

初級的箝位二極管60多度,比SIC二極管高了那么幾度,可以忽略,,,,但是2個價格差了10倍,我肯定用超快啊,誰用SIC二極管誰sha *

這么看來,淘寶貨真是不知道什么玩意,那個說不定給你搞了個快恢復都說不定!


4,功率級OK以后就開始調試其他的了,比如說寬范圍的恒流效果,,,,

這個效果當時是直播了的,恒壓的時候,不管是調壓范圍還是各自負載下的紋波都讓人比較滿意,可以說比市面上好多那個可調電源低頻紋波小多了,,,


5,來2張滿載測試的照片,雖然我電子負載不是很精確,但是也不會差的太多,0.5%左右啦!


6,最后在測了下最大輸出電流下,各種輸出電壓輸出的效率,以及來一個恒流轉空載的輸出波形,這個雙管正激做什么充電器,LED可調電源,真是輕松擼哈,不要給我說什么LLC,那玩意做這些寬范圍輸出,還是你自己留著玩吧!不服,上貼,求PK,無圖無真相!

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波形大致就分享到這里了,后面的就是制作5臺樣機然后,串起來做整機聯調了!

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2019-10-15 12:00
哈哈哈,沙發位有了~~
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anco
LV.4
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2019-10-16 10:21
@xd285070
上幾個當時制作和調試的圖片:1,純手工繞制的電感和變壓器,有點丑,不過能用哈,電感記得和板子打膠,那個線細了沒發固定,,,[圖片]2,上電過程就不在敘述了,一次性OK,接下來就是帶負載了,熱成像一直看紋波,示波器看波形,結果用的淘寶二極管,那個波形怎么說,有點無法直視啊VDS震蕩的很厲害,次級管子尖峰也挺高,這都是主要的,這不會炸的,主要是影響了初級的箝位二極管的溫度,分分鐘跑到100度了!到底是什么原因???我開始了仿真分析,,,1小時過去了,2小時過去了,終于在2小時01秒,突破性進展,哈哈哈有時候是那樣的,不找到原因,睡覺都睡不好!晚上2點確毫無睡意,,,明天還要上班,哈哈哈哈哈不扯這些,經過2個小時的理論仿真分析,結果是VDS震蕩是整流二極管的吸收電容大了!初級箝位二極管發熱厲害是,續流二極管的吸收電容大了,導致無工電流流過太多,管子發熱。下圖的波形,吸收已經是上面整改的參數了,但是尖峰為什么那么大!吸收電容已經很小了!那么還有一點就是,看尖峰波形,初級管子開通440ns以后尖峰才起來的,時間已經非常長了,但是尖峰還是這么高,,,,,,,,總總跡象,表明是不是二極管不行哦,這什么玩意!于是就接下來的對比了,,,,,,,,[圖片]3,為看對比波形我把以前的存貨翻了一片,找到2個sic二極管和另外一家的正品超快恢復二極管,直接上波形對比!有對比才有傷害,對不對,哎,,,,,,,,,,,,果然很多時候淘寶貨不知道牌子的還是不要用了好,真的是浪費時間??!果然SIC二極管還是要牛逼一些!波形很感覺,VDS的尖峰那個是本來就有的不管,次級尖峰瞬間小了很多,但是正品的超快也不是很差啊,效率上基本無變化,初級的箝位二極管60多度,比SIC二極管高了那么幾度,可以忽略,,,,但是2個價格差了10倍,我肯定用超快啊,誰用SIC二極管誰sha*[圖片]這么看來,淘寶貨真是不知道什么玩意,那個說不定給你搞了個快恢復都說不定![圖片]4,功率級OK以后就開始調試其他的了,比如說寬范圍的恒流效果,,,,這個效果當時是直播了的,恒壓的時候,不管是調壓范圍還是各自負載下的紋波都讓人比較滿意,可以說比市面上好多那個可調電源低頻紋波小多了,,,[圖片]5,來2張滿載測試的照片,雖然我電子負載不是很精確,但是也不會差的太多,0.5%左右啦![圖片]6,最后在測了下最大輸出電流下,各種輸出電壓輸出的效率,以及來一個恒流轉空載的輸出波形,這個雙管正激做什么充電器,LED可調電源,真是輕松擼哈,不要給我說什么LLC,那玩意做這些寬范圍輸出,還是你自己留著玩吧!不服,上貼,求PK,無圖無真相![圖片]----------波形大致就分享到這里了,后面的就是制作5臺樣機然后,串起來做整機聯調了!
面板和軟件自己搞的嗎?好想搞臺來自己用。
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2019-10-17 12:44
@anco
面板和軟件自己搞的嗎?好想搞臺來自己用。

調壓部分沒有軟件接入,采用的是隔離pwm轉2.5調壓的方案。

1:板子輸出端口預留了VOUT-adj接口,該接口是運放反饋的VREF參考端,只要控制該端口的電壓,就可以控制輸出了,

但是電源是5臺串聯,所以不能直接控制,我這里用了一個光耦,pwm經過rc濾波以后,送給運放,在分壓在跟隨一下,就把光耦0-100%的占空比信號轉成了0-2.5V的模擬電平,送給板子了因為光耦隔離的所以5臺就是串聯一起調壓也沒關系。


2:pwm的發生器吶我就直接淘寶購買了,40塊錢,頻率和占空比都可以調節的,只是淘寶這東西寫的pwm有點問題,在上電和改變頻率以后,初始的pwm不受控制有個比較長時間的高電平,但是雙管電源還好有上電延時啟動,所以可以避免這個問題,不至于一上電電源就輸出個450v的高壓


pwm的頻率大致為20k,只要調節占空比就是調節輸出電壓了,那么最終的輸出電壓和電流顯示就直接接我的限流開關了,

限流開關自帶顯示,同時對輸出的峰值電流可以限制,這將是一個非常實用的神器,高壓可調和峰值電流一體的,看吧,周末能不能把整機裝起來


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2019-10-17 12:46
@xd285070
多的不說先上傳一個原理圖:原理圖等-點擊下載板子原本是24v輸出的,那么改到90v輸出,自然要改的地方有:1,變壓器:變壓器改成了,初級0.120的絲包線,14+13圈,次級是0.1*100的包絲麥拉線28圈,三明治結構,1.2mh左右2,輸出整流管:90v輸出,采用了600v的超快恢復,用的SFP3006,30A600V的,后面會放波形幾個超快的波形,這里管子還比較重要!3,輸出電容:采用的是3顆100V220uf的艾華牌,因為紋波電流不大,2顆電解電容,紋波就很小了,90v輸出,幾十MV紋波而已4,輸出電感:90v輸出,自然電感量大了很多,這里還是用原來的2個磁環并聯,27外徑,導磁率157的鐵硅鋁,用1.0mm的線繞了44圈,靜態電感量在620uh左右。5,反饋的上拉電阻和過壓保護的穩壓管,穩壓管手頭沒有合適的值,就想去掉了,過壓保護可以設計到95V左右。上拉電阻的話現在用的30K+39K,輸出為87V左右,因為VREF可調了所以,電阻不要緊。6,次級吸收,整流管改成10pf+22r,續流管是100pf+22R,電阻值其實可以適當加大一點,但是手頭沒有,尖峰也不是很高可以接受就沒管了7,輸出電流采用電阻:原來是21a的輸出,現在500w輸出電流大概就是5.7A左右,電阻由2顆5毫歐電阻改成了2顆19毫歐的,那么電流可能還是有誤差,把原理圖的R27改到270K以后電流差不多就平穩了,那個電阻是靜態給電流采樣的電阻疊加直流用的,微調輸出電流8,去掉PCB底部的瓷片濾波電容,差不多就是改的這些,板子的其他地方并沒有做什么改動哈---------
前排頂帖?。。?/div>
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2019-10-17 12:51
@川理學子
前排頂帖!??!
哈哈哈哈哈
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2019-10-17 20:33
@xd285070
哈哈哈哈哈
搬個板凳聽大佬講課,嘿嘿嘿!坐等更新
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2019-10-22 19:15
高速光耦的安全可靠可信!
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zhujenkong
LV.1
11
2019-12-03 22:35
你好,我在做90V可調電源,是否能夠指導一下。qq:1730560317
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