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350--1500Vdc輸入,25V/4W輸出,雙管反激結(jié)構(gòu),變壓器設(shè)計一直有問題,效率低,請哪位大師指教。

如題,最近在升級一款產(chǎn)品,350--1500Vdc輸入,25V/4W輸出,雙管反激結(jié)構(gòu),變壓器設(shè)計一直有問題,請哪位大師指教。

IC使用的是ON的FSL117MRIN,350-600VDC輸入時,效率大概66%,但是一旦超過700V,效率會急劇下降,900V輸入已經(jīng)下降到50%左右。

變壓器參數(shù):EFD25,原邊404T,電感13.264mH,中柱開氣隙0.863mm,副邊42T。請大俠幫看看參數(shù)是否合理。

上管用的是ST的STW3N150,Rds(on)=9Ω左右,輸入電壓越高,效率越低,該管發(fā)熱越厲害,是不是主要是上管的開關(guān)損耗增加?

全部回復(fù)(35)
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devinguu
LV.2
2
2017-08-02 16:57

基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖,

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devinguu
LV.2
3
2017-08-02 17:30
自己先頂起來,目前懷疑是上管的開關(guān)損耗大,Tr和Tf比較大,等新的MOSFET到了試試
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2017-08-02 23:45
@devinguu
基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖,[圖片]
這哪是雙管反激?
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2017-08-03 07:29

輸入電解電容450V2串,如何可以350--1500Vdc輸入?

D5的耐壓也不夠。輸入DC900V時,其反壓已經(jīng)超1100V了。

不知道你到底想做什么?

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devinguu
LV.2
6
2017-08-03 08:49
@世界真奇妙
輸入電解電容450V2串,如何可以350--1500Vdc輸入?D5的耐壓也不夠。輸入DC900V時,其反壓已經(jīng)超1100V了。不知道你到底想做什么?
這個只是類似的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),實際參數(shù)電容400V*4,D5:1000V*2,MOSFET:1500V
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devinguu
LV.2
7
2017-08-03 08:50
@ymyangyong
這哪是雙管反激?[圖片]
確實這不是雙管反激,只是雙管串聯(lián)
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devinguu
LV.2
8
2017-08-03 08:55
@devinguu
這個只是類似的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),實際參數(shù)電容400V*4,D5:1000V*2,MOSFET:1500V

原理圖已刪除

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linepro
LV.7
9
2017-08-03 09:56
@devinguu
原理圖已刪除

這種沒有玩過,不過感覺氣息大了點點

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2017-08-03 10:11
@devinguu
原理圖已刪除

1、這肯定不是雙管反激

2、變壓器設(shè)計參考【設(shè)計大賽】高電壓輸入,小功率電源”,必須設(shè)計成DCM工作方式。

3、該電源的損耗主要是3N150的開關(guān)損耗,供電電壓越高開關(guān)損耗越大,必須降低開關(guān)頻率,FSL117MRIN的頻率(67K太高,類似IC頻率都高,所以不能用。

4、改用OB2269或其他可外部設(shè)定頻率的IC直接驅(qū)動3N150,上面的3N150改用稍低耐壓的管子,如2N90。

5、其他元件參數(shù)作相應(yīng)調(diào)整。

1
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2017-08-03 10:41

代為轉(zhuǎn)述,以下來自tanb006【版主】的回復(fù):

這里的開關(guān)損耗已經(jīng)可以忽略了。損耗主要來自于MOS的導(dǎo)通損耗。9歐姆的內(nèi)阻,1000V+的電壓,可以算出來導(dǎo)通時的導(dǎo)通損耗在100KW以上。你干嘛不用三極管呢?高頻高壓三極管也有。發(fā)熱比你這少多了。

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2017-08-03 10:58
恭喜被添加到社區(qū)經(jīng)典圖庫,并獲得1積分
http://www.e-ticket.cn/bbs/classic/
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2017-08-03 11:01
@電源網(wǎng)-璐璐
代為轉(zhuǎn)述,以下來自tanb006【版主】的回復(fù):這里的開關(guān)損耗已經(jīng)可以忽略了。損耗主要來自于MOS的導(dǎo)通損耗。9歐姆的內(nèi)阻,1000V+的電壓,可以算出來導(dǎo)通時的導(dǎo)通損耗在100KW以上。你干嘛不用三極管呢?高頻高壓三極管也有。發(fā)熱比你這少多了。
**此帖已被管理員刪除**
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devinguu
LV.2
14
2017-08-03 11:06
@世界真奇妙
1、這肯定不是雙管反激2、變壓器設(shè)計參考此帖“【設(shè)計大賽】高電壓輸入,小功率電源”,必須設(shè)計成DCM工作方式。3、該電源的損耗主要是3N150的開關(guān)損耗,供電電壓越高開關(guān)損耗越大,必須降低開關(guān)頻率,F(xiàn)SL117MRIN的頻率(67K)太高,類似IC頻率都高,所以不能用。4、改用OB2269或其他可外部設(shè)定頻率的IC直接驅(qū)動3N150,上面的3N150改用稍低耐壓的管子,如2N90。5、其他元件參數(shù)作相應(yīng)調(diào)整。

1、感謝 世界真奇妙的幫助,我是不是可以這樣驗證是否是上管開關(guān)損耗影響效率,增加變壓器原邊電感量,降低原邊電流,這樣效率應(yīng)該會提升一點?

2、我先看看您的帖子,學(xué)習(xí)一下。

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2017-08-03 11:34
@世界真奇妙
**此帖已被管理員刪除**
歡迎大家互相討論啊~~~~~
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devinguu
LV.2
16
2017-08-03 11:36
@電源網(wǎng)-璐璐
代為轉(zhuǎn)述,以下來自tanb006【版主】的回復(fù):這里的開關(guān)損耗已經(jīng)可以忽略了。損耗主要來自于MOS的導(dǎo)通損耗。9歐姆的內(nèi)阻,1000V+的電壓,可以算出來導(dǎo)通時的導(dǎo)通損耗在100KW以上。你干嘛不用三極管呢?高頻高壓三極管也有。發(fā)熱比你這少多了。
應(yīng)該不是MOSFET的導(dǎo)通損耗,更換了一個Rds(on)=7Ω 的MOSFET 4n150,損耗沒減少。
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2017-08-03 11:38
@世界真奇妙
**此帖已被管理員刪除**

璐璐躺槍

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2017-08-03 11:59
@devinguu
1、感謝世界真奇妙的幫助,我是不是可以這樣驗證是否是上管開關(guān)損耗影響效率,增加變壓器原邊電感量,降低原邊電流,這樣效率應(yīng)該會提升一點?2、我先看看您的帖子,學(xué)習(xí)一下。
先好好看看此【設(shè)計大賽】高電壓輸入,小功率電源
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2017-08-03 14:53
@電源網(wǎng)-fqd
恭喜被添加到社區(qū)經(jīng)典圖庫,并獲得1積分http://www.e-ticket.cn/bbs/classic/
雙管反激???
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devinguu
LV.2
20
2017-08-03 15:03
@電源網(wǎng)李子
雙管反激???
雙管串聯(lián)
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2017-08-03 15:18
@ymyangyong
璐璐躺槍[圖片]
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st.you
LV.10
22
2017-08-03 16:39

這個功率和電壓級別,開關(guān)頻率高于音頻20K就夠了,DCM模式,效率相對可以提高一些.

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2017-08-03 22:49
@devinguu
1、感謝世界真奇妙的幫助,我是不是可以這樣驗證是否是上管開關(guān)損耗影響效率,增加變壓器原邊電感量,降低原邊電流,這樣效率應(yīng)該會提升一點?2、我先看看您的帖子,學(xué)習(xí)一下。

輸入是直流供電,輸入側(cè)不需要電解電容串聯(lián)濾波,可用一只472/Y2安規(guī)瓷片電容,Y2電容的實際耐壓大于AC3000V(1分鐘),所以DC1500V使用絕對安全?;蛴?72/2KV的瓷片也可以,注意,DC2KV的瓷片實測耐壓應(yīng)該是DC4500V(1分鐘)。這是國標(biāo),如果達(dá)不到,就是假冒偽劣,市場上假冒偽劣常見,真品很少。

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2017-08-15 15:23
本帖已入選每日一問活動中,活動詳情戳:

http://www.e-ticket.cn/bbs/1547220.html



樓主,如果出現(xiàn)滿意回復(fù),記得設(shè)置最佳回復(fù)~~~
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devinguu
LV.2
25
2017-08-19 17:27
@世界真奇妙
先好好看看此帖“【設(shè)計大賽】高電壓輸入,小功率電源”

奇妙大師,我用OB2269方案設(shè)計了一版,效率比以前好多了,1000Vin, 25V/4W時候可以到57%。

但是開機的時候Vds出現(xiàn)非常高的脈沖,我分析應(yīng)該是變壓器漏感比較大引起,變壓器自己手工繞制,200uH漏感。

附變壓器參數(shù):原邊314T,L=23.88mH,主反饋副邊32T,EFD25磁芯,開關(guān)頻率25KHz。

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devinguu
LV.2
26
2017-08-19 18:31
@st.you
這個功率和電壓級別,開關(guān)頻率高于音頻20K就夠了,DCM模式,效率相對可以提高一些.
換成OB2269,25K頻率確實效率提升很多。
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2017-08-19 19:00
@devinguu
奇妙大師,我用OB2269方案設(shè)計了一版,效率比以前好多了,1000Vin,25V/4W時候可以到57%。但是開機的時候Vds出現(xiàn)非常高的脈沖,我分析應(yīng)該是變壓器漏感比較大引起,變壓器自己手工繞制,200uH漏感。附變壓器參數(shù):原邊314T,L=23.88mH,主反饋副邊32T,EFD25磁芯,開關(guān)頻率25KHz。[圖片][圖片]
MOSFET原極電阻數(shù)據(jù)?
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devinguu
LV.2
28
2017-08-19 19:17
@世界真奇妙
MOSFET原極電阻數(shù)據(jù)?

前面的波形為Q1 漏極波形

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2017-08-19 21:08
@devinguu
前面的波形為Q1漏極波形[圖片]

1、好好看看【設(shè)計大賽】高電壓輸入,小功率電源”的第25帖,詳細(xì)講解了變壓器的設(shè)計要領(lǐng)。實際上,那個變壓器可以直接拿來用。匝數(shù)是:初級/次級/輔助=180T(5毫亨)/40T/28T。必須是三明治繞法。MOSFET原極電阻1.8歐姆。

2、MOSFET原極電阻你用0.33歐姆,起動時變壓器飽和,致MOSFET關(guān)斷時尖峰電壓很高。

3、按第10帖第4條做,3N150放在下面,2N80放在上面,還能提高效率。TVS要用3*400V。

4、2269的6腳加RC(100歐1000P)濾波。

5、下面的MOSFET的柵極和原極之間并一只5.1K電阻。

6、驅(qū)動電阻R72用150歐。

7、R71取值有問題。



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devinguu
LV.2
30
2018-04-13 10:53
@世界真奇妙
1、好好看看“【設(shè)計大賽】高電壓輸入,小功率電源”的第25帖,詳細(xì)講解了變壓器的設(shè)計要領(lǐng)。實際上,那個變壓器可以直接拿來用。匝數(shù)是:初級/次級/輔助=180T(5毫亨)/40T/28T。必須是三明治繞法。MOSFET原極電阻1.8歐姆。2、MOSFET原極電阻你用0.33歐姆,起動時變壓器飽和,致MOSFET關(guān)斷時尖峰電壓很高。3、按第10帖第4條做,3N150放在下面,2N80放在上面,還能提高效率。TVS要用3*400V。4、2269的6腳加RC(100歐1000P)濾波。5、下面的MOSFET的柵極和原極之間并一只5.1K電阻。6、驅(qū)動電阻R72用150歐。7、R71取值有問題。[圖片]或[圖片]

奇妙大師。這個帖子放著好久了一直沒有結(jié)題。后來嘗試著研究了一下高電壓輸入情況下開關(guān)電源的功率損耗情況。

經(jīng)過測試對比發(fā)現(xiàn),在高電壓輸入情況下,MOSFET的Coss參數(shù)影響非常大,可以說是影響高壓輸入情況下電源效率的主要影響因素。

Pcoss=0.5*fs*Coss*Vds2  , 很明顯,Pcoss(開關(guān)損耗的一部分)在高壓下的影響是不容小覷的,且輸入電壓越大,Pcoss對效率的影響越為明顯。

針對本帖原有的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),上管MOSFET的應(yīng)選用具有比較小的Coss的MOS。但鑒于高壓mos的Coss都比較接近,可以通過2個稍低耐壓的MOS通過串聯(lián)的方式進(jìn)行減小等效Coss。

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devinguu
LV.2
31
2018-04-16 17:17
@devinguu
基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖,[圖片]

就2樓的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)討論關(guān)于TVS管的穩(wěn)壓特性。

從PV側(cè)通過串聯(lián)電阻+TVS管得到上管的柵極電壓。那么此時TVS穩(wěn)壓條件是什么樣子的呢?

查詢手冊P4KE550的Ir=5uA。在選擇串聯(lián)電阻阻值時,是不是保證TVS管上的電流i>Ir=5uA即可?保險起見,電流是不是可以選擇Ir≥10*Ir=50uA?

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