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【我是工程師第三季】電流模式的LLC半橋電源制作(效率突破94.9%)

      時間過得真快呀,轉(zhuǎn)眼之間一年就過了,仿佛【我是工程師第二季】剛剛結(jié)束沒有多久,緊接著

【我是工程師第三季】又迎面撲來。當然了,首先要祝賀我們的主辦方“電源網(wǎng)”在新的一年里越來越

火,越辦越好;同時還要感謝電源網(wǎng)工作人員的大力支持,您們辛苦了。

     做這個電源主要由兩個目的;一是學習新控制思想的LLC;二是為我的直流電源做一個AC-DC的

電源替換工頻變壓器。


=============================================================================

    其設計規(guī)格如下:

輸入:90~264Vac(50~60Hz)

輸出:30Vdc@10A(恒壓)

目標效率:92%

============================================================================= 

     個人認為,要制作一款電源,首先的有個外殼,這樣PCB的尺寸以及器件的高度就基本定了

(當然外殼定制的除外了);所以,趁著還是預熱期,趕緊在某寶上買了兩款不同的外殼回來

(還不確定用其中哪一款了),準備用來制作該電源。


QQ截圖20170304233625

    前幾天已經(jīng)拿到外殼了,一直忙著沒有時間來更新;雖然不到10塊錢的外殼,但是

很扎實;話不多說,先來看圖:


1


如上圖所示,左邊的規(guī)格是200*99*50MM;右邊的規(guī)格是215*11*50MM;都是采用2.0MM厚的鋁材做的。



2


    經(jīng)過對比,決定采用小的這款來設計該電源,大的留著做其他的;加上風扇,做360W

應該散熱不是問題的。



A (1)


A (2)

    一樓就新修建到這,后續(xù)有什么資料,再發(fā)表在此;后續(xù)樓層再慢慢談論。

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相關技術資料:

TEA19161T.pdf

TEA19162T .pdf

TEA1995T .pdf

AP4310.pdf

SD686X中文資料.pdf


全部回復(109)
正序查看
倒序查看
2017-03-03 22:10

已經(jīng)重新開貼,繼續(xù)搗鼓這幾個IC的電源,歡迎進來討論:

http://www.e-ticket.cn/bbs/2425762.html#post_s_26

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2017-03-03 23:36
@154600
已經(jīng)重新開貼,繼續(xù)搗鼓這幾個IC的電源,歡迎進來討論:http://www.e-ticket.cn/bbs/2425762.html#post_s_26
是最新的電流型芯片拿到樣品了么?
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2017-03-04 16:29
@qinzutaim
是最新的電流型芯片拿到樣品了么?
不是最新的,15,16年的芯片了吧
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2017-03-09 21:19
@154600
不是最新的,15,16年的芯片了吧

    PCB的版形已經(jīng)定下來了,螺絲定位孔也確定了;接下來的事情就是畫原理圖了。

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2017-03-13 21:53

     今晚把EMI和PFC部分的原理圖畫好了;其PFC部分的主控采用恩智浦的TEA19162T,遺憾的是其模式是DCM;加了圖騰,用來推兩個MOS管。

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2017-03-14 22:44
@154600
[圖片]   今晚把EMI和PFC部分的原理圖畫好了;其PFC部分的主控采用恩智浦的TEA19162T,遺憾的是其模式是DCM;加了圖騰,用來推兩個MOS管。
此圖是否有錯,QG1和QG2組成圖騰柱驅(qū)動的話,是發(fā)射極輸出,即兩個管子的發(fā)射極接在一起,集電極分別接電源。
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2017-03-14 23:27
@世界真奇妙
此圖是否有錯,QG1和QG2組成圖騰柱驅(qū)動的話,是發(fā)射極輸出,即兩個管子的發(fā)射極接在一起,集電極分別接電源。
不好意思,圖騰那畫錯了;已更正,謝謝指正。
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2017-03-15 18:24
@154600
不好意思,圖騰那畫錯了;已更正,謝謝指正。

    這是LLC+SR部分,其主控采用恩智浦的TEA19161T和TEA1995;TEA19161T和TEA19162T以及TEA1995搭配是一套方案;該IC是電流型的LLC,其控制思想不是調(diào)頻,而是調(diào)整諧振電容上的電壓,從而進行功率控制;

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2017-03-15 18:25
@154600
[圖片]  這是LLC+SR部分,其主控采用恩智浦的TEA19161T和TEA1995;TEA19161T和TEA19162T以及TEA1995搭配是一套方案;該IC是電流型的LLC,其控制思想不是調(diào)頻,而是調(diào)整諧振電容上的電壓,從而進行功率控制;

  這是恒流、恒壓電路;采用的依舊是AP4310,做了雙環(huán)控制。

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2017-03-15 18:25
@154600
[圖片] 這是恒流、恒壓電路;采用的依舊是AP4310,做了雙環(huán)控制。

     輔助電源;依舊采用原來的SD6863的方案;基本無變化,主要變化是刪除了Bulk電容,直接從PFC電容上供電。

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2017-03-15 18:25
@154600
[圖片]   輔助電源;依舊采用原來的SD6863的方案;基本無變化,主要變化是刪除了Bulk電容,直接從PFC電容上供電。

風扇控制電路,采用PNP管和NTC構(gòu)成。

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2017-03-15 20:40

   PCB的布局已經(jīng)進行個大概了;接下來的時間就是畫線了,也是最要耐心的時候了。

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2017-03-17 22:36
@154600
[圖片]  PCB的布局已經(jīng)進行個大概了;接下來的時間就是畫線了,也是最要耐心的時候了。

    經(jīng)過兩個多小時的奮斗,EMI和PFC的主功率回路基本搞定了;明天繼續(xù)。

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2017-03-18 21:30
@154600
[圖片]  經(jīng)過兩個多小時的奮斗,EMI和PFC的主功率回路基本搞定了;明天繼續(xù)。

今天周末,又畫了一下;輸入主功率部分基本搞定了;還剩下控制部分以及輔助電源和輸出部分了。

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2017-03-20 22:02
@154600
[圖片]今天周末,又畫了一下;輸入主功率部分基本搞定了;還剩下控制部分以及輔助電源和輸出部分了。

經(jīng)過一個周末的掙扎,PCB板子基本完成了;還有一些細節(jié)需要優(yōu)化一下,就可以打樣了。

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2017-03-21 13:26
@154600
[圖片]經(jīng)過一個周末的掙扎,PCB板子基本完成了;還有一些細節(jié)需要優(yōu)化一下,就可以打樣了。
支持下,那時魯1716 12v 20a,待機沒搞定,看這個19161怎么樣
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2017-03-21 21:48
@xd285070
支持下,那時魯171612v20a,待機沒搞定,看這個19161怎么樣
感謝您的支持;現(xiàn)在加了輔助電源,待機功耗估計會高一點。
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2017-03-22 22:16
@154600
感謝您的支持;現(xiàn)在加了輔助電源,待機功耗估計會高一點。

第一版的PCB就這樣了,準備發(fā)出打樣。

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2017-03-22 22:17
@154600
[圖片]第一版的PCB就這樣了,準備發(fā)出打樣。

上圖是頂層走線;下圖是頂層絲印。

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2017-03-22 22:17
@154600
[圖片]上圖是頂層走線;下圖是頂層絲印。[圖片]

上圖是底層走線,下圖是底層絲印。

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ruohan
LV.9
22
2017-03-23 17:45
@154600
[圖片]上圖是底層走線,下圖是底層絲印。[圖片]

你外殼風扇部分呢

怎么處理啊

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2017-03-23 18:50
@ruohan
你外殼風扇部分呢怎么處理啊

你好,風扇控制部分在這;通過熱敏電阻來檢測散熱片,實現(xiàn)溫控風扇。

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2017-03-26 21:24

      今天拿到第一版的PCB了;拿到后就放到外殼里面看來下,發(fā)現(xiàn)有兩定位孔弄偏了,但是不影響其他,下一版在

更正;其他的問題暫時還沒有發(fā)現(xiàn),有空就焊接板子了。

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2017-03-28 20:49
@154600
[圖片]   今天拿到第一版的PCB了;拿到后就放到外殼里面看來下,發(fā)現(xiàn)有兩定位孔弄偏了,但是不影響其他,下一版在更正;其他的問題暫時還沒有發(fā)現(xiàn),有空就焊接板子了。[圖片]

    開始焊接板子了;由于貼片的電容電阻需要在元件盒里面一一尋找,所以焊接起來會比較慢,更多的時間是花在找

元件上面;昨晚七點焊接到九點,基本搞定了,剩下沒有元件的地方并沒有焊接,今晚補了一下,貼片的就全部搞定

了;下面是洗板后的效果,明晚就開始插件了。

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2017-03-29 22:44
@154600
[圖片]   開始焊接板子了;由于貼片的電容電阻需要在元件盒里面一一尋找,所以焊接起來會比較慢,更多的時間是花在找元件上面;昨晚七點焊接到九點,基本搞定了,剩下沒有元件的地方并沒有焊接,今晚補了一下,貼片的就全部搞定了;下面是洗板后的效果,明晚就開始插件了。[圖片]

又奮斗了一個晚上,終于把插件的大部分搞定了,還剩變壓器,估計要周末才有時間做了。

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2017-04-04 17:21
@154600
[圖片][圖片]又奮斗了一個晚上,終于把插件的大部分搞定了,還剩變壓器,估計要周末才有時間做了。

    昨天繞了個變壓器,今天上電試機了;發(fā)現(xiàn)了不少的問題;輔助電源給原邊供電的電壓太低;副邊給AP4310供電太慢;

所以導致無法開機;再調(diào)試中,直接用DC19V給原邊供電,PFC工作正常;將AP4310換成TL431反饋,輸出正常;接回

AP4310后,開機一瞬間有輸出,然后就保護了;經(jīng)過測試,發(fā)現(xiàn)是輔助電源給AP4310供電晚于開機輸出電壓;導致LLC

開環(huán)工作而保護了。

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2017-04-22 22:03
@154600
[圖片]  昨天繞了個變壓器,今天上電試機了;發(fā)現(xiàn)了不少的問題;輔助電源給原邊供電的電壓太低;副邊給AP4310供電太慢;所以導致無法開機;再調(diào)試中,直接用DC19V給原邊供電,PFC工作正常;將AP4310換成TL431反饋,輸出正常;接回AP4310后,開機一瞬間有輸出,然后就保護了;經(jīng)過測試,發(fā)現(xiàn)是輔助電源給AP4310供電晚于開機輸出電壓;導致LLC開環(huán)工作而保護了。[圖片]
   最近也在不斷的調(diào)試該機,但是發(fā)現(xiàn),不論怎么調(diào);19161的快速啟動,始終沒有辦法解決和輔助電源配合;所以決定去掉輔助電源,采用主變輔助繞組供電的方法來解決,這樣就不會存在時間差的問題了。
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2017-04-27 20:34
@154600
  最近也在不斷的調(diào)試該機,但是發(fā)現(xiàn),不論怎么調(diào);19161的快速啟動,始終沒有辦法解決和輔助電源配合;所以決定去掉輔助電源,采用主變輔助繞組供電的方法來解決,這樣就不會存在時間差的問題了。

    這次的改版,主要修改了次級部分,取消了恒流功能,直接用TL431穩(wěn)壓;取消了

次級輔助電源供電,直接Vout供電;更換了風扇控制電路,相比于原來的電路,這次

的稍微復雜點,重點是可以從設定溫度開始工作;初級也采用主變輔助繞組供電,

不采用輔助電源供電,主要解決開機上電時序問題。

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2017-04-27 20:34
@154600
[圖片]  這次的改版,主要修改了次級部分,取消了恒流功能,直接用TL431穩(wěn)壓;取消了次級輔助電源供電,直接Vout供電;更換了風扇控制電路,相比于原來的電路,這次的稍微復雜點,重點是可以從設定溫度開始工作;初級也采用主變輔助繞組供電,不采用輔助電源供電,主要解決開機上電時序問題。

       PCB布局方面,基本沒有變,這是初級的地有點變化,以及初級的輸出有

所改變。





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visualter
LV.3
31
2017-05-04 23:38
@154600
[圖片]     PCB布局方面,基本沒有變,這是初級的地有點變化,以及初級的輸出有所改變。[圖片][圖片]

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