第一次嘗試做LLC半橋諧振電源
目前打算用資料比較多的L6562+L6599設(shè)計(jì)一款全電壓200W開(kāi)關(guān)電源
目標(biāo)自冷150W 風(fēng)冷200W
輸入:85V-265V
輸出:12V16A / 24V8A兼顧
效率:0.94
PFC:0.97
第一步。閱讀資料。
更新 原理圖上傳
第一次嘗試做LLC半橋諧振電源
目前打算用資料比較多的L6562+L6599設(shè)計(jì)一款全電壓200W開(kāi)關(guān)電源
目標(biāo)自冷150W 風(fēng)冷200W
輸入:85V-265V
輸出:12V16A / 24V8A兼顧
效率:0.94
PFC:0.97
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計(jì)算公式摘自網(wǎng)絡(luò)。
1.輸入輸出指標(biāo)
1.1.輸入電壓范圍:Vinmin=250VDC,Vinmax=420VDC
1.2.輸入額定電壓:VinNom=400VDC
1.3.輸出電壓電流(最大值):24V8A (12V 17A)
1.4.輸出功率:Po=24*8=192W 12*17=204W
2.選擇諧振頻率和工作區(qū)域
2.1.諧振頻率fr=100KHZ
2.2.額定輸入時(shí),電源工作在fr
3.計(jì)算變壓器變比和諧振元件值
3.1.理論變比
3.5.計(jì)算Q,fmin,fmax,Ls,Lp,Cr
3.6.核算Im>Ip
這邊計(jì)算的Coss和Cstray不知道是什么,500*10-12 和200*10-9也不知從何而來(lái)。
Im>Ip 如不滿(mǎn)足需降低Q或者增大Lr+Lp
4.計(jì)算功率器件電壓電流應(yīng)力
4.1.初級(jí)電流有效值
24/(8*8.1*2.82)√(2*8.14*2.822/(Lm2*1002)+8*3.142)
=0.1313√((68464.95/(Lm2*104))+78.8768)
后由計(jì)算結(jié)果反推Lm為0.313. 這里的Lm是什么?
=0.1313√((68464.95/(0.3132*104))+78.8768)
=1.6A
4.2.MOS電壓,電流最大值,電流有效值
4.3.次級(jí)整流管電壓,電流,損耗(24V輸出計(jì)算)
4.4.諧振電容電流有效值、最大電壓
4.5.輸出電容的電流有效值(f=fr,24V輸出)
5.選擇器件和變壓器設(shè)計(jì)
5.1.Mos:滿(mǎn)足20%余量,電壓500V,電流從發(fā)熱和Coss考慮(保證高壓時(shí)ZVS)
5.2.Cr:滿(mǎn)足RMS電流的要求,電壓為計(jì)算值1.5倍左右
5.3.Co:滿(mǎn)足RMS電流要求
5.4.D:電壓滿(mǎn)足20%余量,電流考慮到不平衡,取40%余量,其余從發(fā)熱考慮變壓器實(shí)際變化
5.5.初級(jí)最小匝數(shù) 變壓器暫定使用ER3542雙槽
5.6.選擇次級(jí)匝數(shù),計(jì)算初級(jí)匝數(shù),使其大于46
N12V=3T;N24V=5T
NP=Nreal*5=9.35*5=46.75取47T>46
計(jì)劃初級(jí)單槽,次級(jí)和反饋同槽,反饋使用三層絕緣線(xiàn),其他都使用絞線(xiàn)。
5.7.線(xiàn)徑計(jì)算
電流密度取6,
Irms=1.6 1.6/6=0.27mm2 取0.1*40或0.6單根或0.4兩根。
Io取1.3mm2 160或170根0.1絞線(xiàn)。
反饋繞組 考慮帶一個(gè)0.45A風(fēng)扇,取1A,0.46三層絕緣線(xiàn)單根。
5.8.最終結(jié)果
NP=47T 0.1*40絞線(xiàn)
N12V=3T
N24V=5T 0.1*80 絞線(xiàn) 兩組
Nvcc19.2V=4T 0.46三層絕緣線(xiàn)
ER3542 臥式
6.如何做出合適的漏感LS。
6.1.方法1,用雙槽主變壓器設(shè)計(jì)出漏感(初次距離越遠(yuǎn),漏感越大??梢杂脫鯄?lái)增加初次級(jí)距離)
6.2.方法2,外置諧振電感。用鐵硅鋁23*16*8 100uH 0.1*40絞線(xiàn)(或可用ATQ25/16)
6.3.兩種都留好位置。
7.PFC電感設(shè)計(jì)
PFC電感偷懶,使用表格直接計(jì)算了。
8.仿真實(shí)驗(yàn)
LTspice原理圖繪制。
空載 MOS ZVS零電壓開(kāi)通
200W 滿(mǎn)載 次級(jí)DIODE電壓與電流波形 ZVS
PFC電感計(jì)算與諧振仿真結(jié)束。對(duì)于諧振波形還是只有一知半解,還是先炸機(jī)實(shí)測(cè)再說(shuō)吧。
下一步繪制原理圖
進(jìn)度更新。
現(xiàn)在調(diào)試到400VAC輸入情況下,24.5V8A滿(mǎn)載 輸入功率214W 效率91.59% (效率還不理想) 次級(jí)使用20200肖特基,同步整流未調(diào)試。諧振頻率在100KHZ。結(jié)果這幾天的摸索,對(duì)LLC諧振有了初步的一點(diǎn)點(diǎn)了解。
下一步調(diào)整待機(jī)跳頻工作狀態(tài)。(之前跳頻腳沒(méi)有讓他工作)。
現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題。跳頻腳PIN5接到光耦腳后,無(wú)法輸出正常電壓(開(kāi)機(jī)瞬間有一次20V左右輸出,然后芯片就關(guān)斷輸出了。)現(xiàn)階段還不知道如何調(diào)整這里。
先跳過(guò)這一步,調(diào)整限流保護(hù)吧。
待機(jī)跳頻已經(jīng)調(diào)節(jié)完畢。
下一個(gè)問(wèn)題??蛰d跳頻的情況下,多帶一會(huì)兒,他居然會(huì)自己保護(hù)關(guān)機(jī)。癥狀很像8腳保護(hù),但是我8腳是接地的呀。奇怪