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TNY278設(shè)計17V/0.8A電源的一系列問題

 

變壓器構(gòu)造,目前自己繞制了兩個:

變壓器及骨架:EE19,4+4,臥式。

1、初級#30線材,100T,初級電感655uH;次級17T,#25線,非三層絕緣,電感約20uH;偏置繞組13T,雙線并繞,#30。 初級漏感約110uH。   與PI軟件推薦計算的參數(shù)相比(20.24uH),漏感大了很多。 其余均在范圍內(nèi)。

2、初級#30線材,87T,初級電感715uH;次級17T,#25線,非三層絕緣;偏置繞組13T,雙線并繞,#30。 其余電感量沒有記錄。 稍晚一些我再拆下來測一下。

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原理圖和layout如上圖所示。

1、實際使用元器件略有變動:反饋取樣電阻R8\R9分別為30K和5.1K,R6=330歐,D5=FR107,R1+R2=9.1Mohm(合并為一個),輸入級濾波電容400V/22uF*2(目前手上只有22uF的)。

2、目前使用的光耦型號PC817B,PC817C,NEC2501-K。 下午會重新采購817A光耦來替換測試。

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最開始使用上面第2個變壓器,光耦使用PC817C時,輸出負(fù)載能力基本上能達到20歐(滿載),但是不穩(wěn)定,經(jīng)常啟動不了(出現(xiàn)過載自動重啟動現(xiàn)象)。 分別在20歐、40歐、和無負(fù)載情況下測試輸出波形,發(fā)現(xiàn)空載時輸出疊加122Hz類似鋸齒波、40歐時疊加609Hz、20歐時疊加735Hz類鋸齒波,幅度400mV~700mV。 同時變壓器伴隨有音頻噪聲。負(fù)載越重噪聲越大。 光耦換為NEC2501-K時,20歐始終處于自動重啟動狀態(tài)。 40歐能啟動,單任疊加了類似的波形。

后來重新繞制了第1個變壓器,初級繞組改為100T,使用上面提到的幾種光耦,卻發(fā)現(xiàn)40歐都啟動不了了。 空載時任然有波形疊加。 150歐電阻能啟動,中間電阻沒有找到,故具體靈界點不知。

另外,沒有電子負(fù)載,上述所說負(fù)載都是用定值電阻測的。


請高手幫助分析故障原因。

----- 修改了部分錯別字


全部回復(fù)(31)
正序查看
倒序查看
feiban001
LV.3
2
2012-11-02 14:36

抱怨一下,審核時間太長了!

昨天替換了光耦817A,結(jié)果基本上一樣。 


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feiban001
LV.3
3
2012-11-02 14:39
@feiban001
抱怨一下,審核時間太長了!昨天替換了光耦817A,結(jié)果基本上一樣。 
  
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feiban001
LV.3
4
2012-11-02 14:47
@feiban001
[圖片] [圖片] 

上面左邊的是20歐負(fù)載時的波形,右邊是空載時的波形。

都是輸出電壓上疊加的波形,交流耦合測的結(jié)果。

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feiban001
LV.3
5
2012-11-02 14:48
謝工在嗎? 幫忙解決一下啊
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謝厚林
LV.12
6
2012-11-02 17:10
@feiban001
抱怨一下,審核時間太長了!昨天替換了光耦817A,結(jié)果基本上一樣。 
哈哈!時間能加快些比較好。
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謝厚林
LV.12
7
2012-11-02 17:11
@feiban001
謝工在嗎?幫忙解決一下啊

不好意思,出差了兩天,沒時間上網(wǎng)。

C9改為0.1uF+1K就可以了。

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謝厚林
LV.12
8
2012-11-02 17:12
@謝厚林
不好意思,出差了兩天,沒時間上網(wǎng)。C9改為0.1uF+1K就可以了。
這個問題是TL431的補償不夠,造成反饋速度慢。
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feiban001
LV.3
9
2012-11-02 17:30
@謝厚林
不好意思,出差了兩天,沒時間上網(wǎng)。C9改為0.1uF+1K就可以了。

謝謝謝工!

C9改為0.1uF+1K確實有改善,不過還是沒有完全解決。 下面是改過后的波形。  

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2012-11-04 15:16
@feiban001
謝謝謝工!C9改為0.1uF+1K確實有改善,不過還是沒有完全解決。下面是改過后的波形。[圖片] [圖片] 
問題還出在變壓器上!
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feiban001
LV.3
11
2012-11-05 08:32
@zhouleiaiyujuan
問題還出在變壓器上!
能具體說一下嗎?  變壓器繞組和電感量都在1貼中說明了。
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謝厚林
LV.12
12
2012-11-05 09:25
@feiban001
謝謝謝工!C9改為0.1uF+1K確實有改善,不過還是沒有完全解決。下面是改過后的波形。[圖片] [圖片] 

你想把紋波做到多少?

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ligol861020
LV.6
13
2012-11-05 10:08
@謝厚林
你想把紋波做到多少?
EE19做這么大功率?
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feiban001
LV.3
14
2012-11-05 10:29
@謝厚林
你想把紋波做到多少?

是不是我理解的有問題? 我想想中的紋波應(yīng)該是有開關(guān)芯片的開關(guān)頻率產(chǎn)生的,而現(xiàn)在的波形基本上還是一個比較低的頻率,似乎還是跟補償之前的波形很接近,盡管幅度已經(jīng)很小了。

(紋波幅度即時100mV也沒有問題,我現(xiàn)在的不理解的是目前的波形是否正常。)


謝謝謝工!

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feiban001
LV.3
15
2012-11-05 10:33
@ligol861020
EE19做這么大功率?

EE19是軟件推薦的。

我自己也覺得是不是有點偏小,不過目前感覺應(yīng)該是能用的,至少輸出功率是有的。 

---- 第一次自己摸索著做,目前所有參數(shù)計算都還比較模糊。

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feiban001
LV.3
16
2012-11-05 10:45
@feiban001
是不是我理解的有問題?我想想中的紋波應(yīng)該是有開關(guān)芯片的開關(guān)頻率產(chǎn)生的,而現(xiàn)在的波形基本上還是一個比較低的頻率,似乎還是跟補償之前的波形很接近,盡管幅度已經(jīng)很小了。(紋波幅度即時100mV也沒有問題,我現(xiàn)在的不理解的是目前的波形是否正常。)謝謝謝工!

http://www.e-ticket.cn/article/215256

查了下資料,很多關(guān)于紋波成分的說法都是,開關(guān)頻率產(chǎn)生的同頻率紋波是主要成分,其余都是高頻成分,以及工頻(50Hz)成分。 沒有提到其他的頻率成分。 

從我目前的測試結(jié)果看,空載時有明顯的2.幾K的噪聲頻率,帶載后的輸出波形也能隱約看到一個較低的頻率成分。 這個波形顯然不是開關(guān)頻率,因此我覺得應(yīng)該是還是電路上存在問題。

勞煩謝工再幫助分析一下。

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謝厚林
LV.12
17
2012-11-06 17:11
@feiban001
是不是我理解的有問題?我想想中的紋波應(yīng)該是有開關(guān)芯片的開關(guān)頻率產(chǎn)生的,而現(xiàn)在的波形基本上還是一個比較低的頻率,似乎還是跟補償之前的波形很接近,盡管幅度已經(jīng)很小了。(紋波幅度即時100mV也沒有問題,我現(xiàn)在的不理解的是目前的波形是否正常。)謝謝謝工!
需要看看Vds電壓波形,才能判斷波形是否正常。
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feiban001
LV.3
18
2012-11-06 19:49
@謝厚林
需要看看Vds電壓波形,才能判斷波形是否正常。
好的。明天上午補上
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feiban001
LV.3
19
2012-11-07 08:58
@謝厚林
需要看看Vds電壓波形,才能判斷波形是否正常。

  

  

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feiban001
LV.3
20
2012-11-07 09:06
@feiban001
[圖片] [圖片] [圖片] [圖片] [圖片]

上面是VDS 波形。

第一排是空載波形,第二排負(fù)載大概是33歐,最后一個是滿載波形。

    空載波形看似MOS沒有完全導(dǎo)通,估計是示波器的問題。后面的圖可以看出,導(dǎo)通時間比較短而已。

    這幾個圖右上角的硬件頻率計的結(jié)果跟波形頻率基本上是一致的。

謝工看一下正常不?

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謝厚林
LV.12
21
2012-11-07 10:06
@feiban001
上面是VDS波形。第一排是空載波形,第二排負(fù)載大概是33歐,最后一個是滿載波形。  空載波形看似MOS沒有完全導(dǎo)通,估計是示波器的問題。后面的圖可以看出,導(dǎo)通時間比較短而已。  這幾個圖右上角的硬件頻率計的結(jié)果跟波形頻率基本上是一致的。謝工看一下正常不?
正常,波形分布均勻。
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feiban001
LV.3
22
2012-11-07 10:11
@謝厚林
正常,波形分布均勻。

大概理解了。

不同負(fù)載下,由于開關(guān)芯片工作方式的原因,導(dǎo)致輸出的紋波頻率跟著變化。

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feiban001
LV.3
23
2012-11-07 10:20
@謝厚林
正常,波形分布均勻。

目前還存在的幾個問題:

1、變壓器溫升多少度算是合理范圍?  針對EE19的變壓器而言。

      我目前用煤油溫度計靠在變壓器上方銅線上,測得的溫升是20度(環(huán)境溫度15度,變壓器溫度35度)。 考慮到接觸不好等因素,變壓器的實際溫度應(yīng)該還要高一些。 

     目前主要的發(fā)熱元件除了變壓器,就是輸出的濾波電容,輸出整流管,TNY278。

由于目前我這邊環(huán)境溫度比較低,還沒有高低溫實驗條件。 擔(dān)心夏天溫度高的時候電源出現(xiàn)異常。

2、效率測試的問題:

     之前用數(shù)字萬用表電流檔測量初級電流,但是剛接上去就把電流檔的保險絲熔了。

正確測量轉(zhuǎn)換效率的方法能不能介紹一下? 


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2012-11-25 14:21
@feiban001
目前還存在的幾個問題:1、變壓器溫升多少度算是合理范圍? 針對EE19的變壓器而言。   我目前用煤油溫度計靠在變壓器上方銅線上,測得的溫升是20度(環(huán)境溫度15度,變壓器溫度35度)??紤]到接觸不好等因素,變壓器的實際溫度應(yīng)該還要高一些。    目前主要的發(fā)熱元件除了變壓器,就是輸出的濾波電容,輸出整流管,TNY278。由于目前我這邊環(huán)境溫度比較低,還沒有高低溫實驗條件。擔(dān)心夏天溫度高的時候電源出現(xiàn)異常。2、效率測試的問題:   之前用數(shù)字萬用表電流檔測量初級電流,但是剛接上去就把電流檔的保險絲熔了。正確測量轉(zhuǎn)換效率的方法能不能介紹一下? 

初級電參數(shù)測試儀,次級電壓電流表。

 

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謝厚林
LV.12
25
2012-11-26 14:34
@feiban001
目前還存在的幾個問題:1、變壓器溫升多少度算是合理范圍? 針對EE19的變壓器而言。   我目前用煤油溫度計靠在變壓器上方銅線上,測得的溫升是20度(環(huán)境溫度15度,變壓器溫度35度)??紤]到接觸不好等因素,變壓器的實際溫度應(yīng)該還要高一些。    目前主要的發(fā)熱元件除了變壓器,就是輸出的濾波電容,輸出整流管,TNY278。由于目前我這邊環(huán)境溫度比較低,還沒有高低溫實驗條件。擔(dān)心夏天溫度高的時候電源出現(xiàn)異常。2、效率測試的問題:   之前用數(shù)字萬用表電流檔測量初級電流,但是剛接上去就把電流檔的保險絲熔了。正確測量轉(zhuǎn)換效率的方法能不能介紹一下? 

輸入端的電流測試不能用萬用表測試,要用功率計測試。

實際工作情況30度溫升應(yīng)該沒什么問題

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feiban001
LV.3
26
2012-11-26 15:27
@zhouleiaiyujuan
初級電參數(shù)測試儀,次級電壓電流表。 

謝謝!

已經(jīng)買了一個電參數(shù)測試儀,遠方的PF9800。 但是待機功耗測不出來。 是不是精度太差了? 

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feiban001
LV.3
27
2012-11-26 15:32
@謝厚林
輸入端的電流測試不能用萬用表測試,要用功率計測試。實際工作情況30度溫升應(yīng)該沒什么問題

電參數(shù)測試儀今天剛到,目前測試了兩個樣機的效率,一個是76%, 一個是82%(變壓器重新繞的,三明治饒法,漏感稍微小一些)。 不知道這個效率還有沒有提升的空間?

另外,輸入側(cè)的功率因數(shù)只有0.5左右,是否有必要做PFC? 



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謝厚林
LV.12
28
2012-11-27 15:37
@feiban001
電參數(shù)測試儀今天剛到,目前測試了兩個樣機的效率,一個是76%,一個是82%(變壓器重新繞的,三明治饒法,漏感稍微小一些)。不知道這個效率還有沒有提升的空間?另外,輸入側(cè)的功率因數(shù)只有0.5左右,是否有必要做PFC? 
效率當(dāng)然可以提升。功率因素,這個要看你的要求。
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feiban001
LV.3
29
2012-11-28 13:49
@謝厚林
效率當(dāng)然可以提升。功率因素,這個要看你的要求。

剛看了你發(fā)的RDR91 參考設(shè)計,效率也不到80%。如果還有提升的空間,那最高具體能到多少? 

另外,我做的也是有輔助繞組的,電參數(shù)測試儀沒有測出待機功耗,可能是由于待機功耗確實很低了。剛看了謝工的參考設(shè)計才發(fā)現(xiàn)這個待機功耗確實是很低的。

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謝厚林
LV.12
30
2012-11-29 10:09
@feiban001
剛看了你發(fā)的RDR91 參考設(shè)計,效率也不到80%。如果還有提升的空間,那最高具體能到多少? 另外,我做的也是有輔助繞組的,電參數(shù)測試儀沒有測出待機功耗,可能是由于待機功耗確實很低了。剛看了謝工的參考設(shè)計才發(fā)現(xiàn)這個待機功耗確實是很低的。
這個IC的效率比較高的Vor電壓在70V左右。
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feiban001
LV.3
31
2012-11-29 16:05
@謝厚林
這個IC的效率比較高的Vor電壓在70V左右。

按照Vor=70V 調(diào)整了變壓器,沒有成功。

目前沒有時間仔細調(diào)整了,只能等以后再做優(yōu)化了。 


再此特別感謝謝工的指點。特別是環(huán)路補償和消除變壓器音頻噪音方面收到了立竿見影的效果。我的第一個開關(guān)電源算是小有成功(雖然效率效率上還沒有達到謝工所說的高度)!


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