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数字电源-由内而外全程剖析！

拓扑结构：

1.              ACDC部分采用整流桥与双路PFC升压回路并联，PFC停止时，交流电通过整流桥转为直流电，PFC工作时升压回路在交流正负半周分别工作，整流桥下半部分参与，上半部反偏截止。称作无桥PFC，或半桥PFC。

2.              DCDC部分采用全桥LLC拓扑，控制算法实现移相和LLC两种工作模式。负载从0到一个临界值之间工作在移相全桥模式，境界值到满载之间工作在LLC模式。全桥LLC拓扑在大部分负载条件下实现零电压转换（ZVS），只在空载和轻载谐振能量不足时，不能实现ZVS。两种模式结合克服了LLC空载电压漂高，移相全桥满载丢失周期的弊病，发挥了各自的优点。

3.              输出整流部分采用双变压器，四路同步整流结构。方便改善散热和布局。


整机布局：外形：长190*宽105*高40mm。


机箱外形：





PFC波形：红色交流正半周，黄色负半周，Vgs，频率155KHz电压5V/格；时基2uS/格。

DCDC波形：

1.       左桥臂： 红色：上管Vgs；100V/格；时基2uS/格。

黄色：下管Vgs；5V/格；时基2uS/格。



2.       右桥臂： 红色：上管Vgs；100V/格；时基2uS/格。

                              黄色：下管Vgs；5V/格；时基2uS/格。




同步整流与纹波：红色同步整流Vds；20V/格；时基2uS/格。

                        黄色输出纹波：Vpp：220mV；500mV/格；时基2uS/格。


全桥移相模式：频率：166KHz


LLC模式：频率：133KHZ左右


触摸屏显示主要参数：电源供电：隔离110V/200ＶＡ











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电源网-娜娜姐
LV.10
2
2014-09-05 16:24
 01pow,这款数字电源是已经完成的项目么？顶一个。
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01pow
LV.3
3
2014-09-05 16:42
@电源网-娜娜姐
 01pow,这款数字电源是已经完成的项目么？顶一个。
正在测试，２２０Ｖ／２４Ｖ　输出１６Ａ感觉温升较快
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电源网-娜娜姐
LV.10
4
2014-09-10 10:14
@01pow
正在测试，２２０Ｖ／２４Ｖ　输出１６Ａ感觉温升较快
额，高清大图，图文并茂啊，我喜欢，推荐到社区经典！加油坐等更新
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jim li
LV.8
5
2014-09-10 11:44
@01pow
正在测试，２２０Ｖ／２４Ｖ　输出１６Ａ感觉温升较快
方便贴点数据出来，谢谢！
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01pow
LV.3
6
2014-09-10 17:25

感谢鼓励，继续更新。

这是低压测试的图片。电源测试直接上高压好怕怕，先来个低压的，

直流30V输入到电源中，FPC设定到60V，输出2~5V

2.7V/10.3A输出时PFC电压从60V降到47V，顶不住了，室温28度，电源温度34度，同步整流39度 

电子负载显示2.026V/10.30A，线损2.69-2.026V。

电源侧面图：左边待机电源，右边控制板，主控TI的F28027，高压侧ST的F030，中间的是数字隔离 

3.7V/6A是波形，CH1红色底边可以看到同步整流的凸台，高压时见不到

 组件垂直安装在主板上

总图

EMI图，交流两相分别采样，DSP合成完整波形

触摸屏校准页面，交流输入电流IAC不准，220V准了，110V又不准。

后续资料陆续更新，欢迎拍砖，您的回帖就是动力 

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flowerhuanghua1
LV.7
7
2014-09-10 18:22
@jim li
方便贴点数据出来，谢谢！
来点电路图更ok了。
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yweiqiang
LV.2
8
2014-09-11 08:08
厉害啊，我只懂点皮毛，谢谢分享
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flydremn
LV.2
9
2014-09-11 09:09
@yweiqiang
厉害啊，我只懂点皮毛，谢谢分享
试好了没，探讨一下，如果精度再做高点，就更好了
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IGBT2010
LV.8
10
2014-09-11 20:54
@01pow
感谢鼓励，继续更新。这是低压测试的图片。电源测试直接上高压好怕怕，先来个低压的，[图片]直流30V输入到电源中，FPC设定到60V，输出2~5V[图片]2.7V/10.3A输出时PFC电压从60V降到47V，顶不住了，室温28度，电源温度34度，同步整流39度 [图片]电子负载显示2.026V/10.30A，线损2.69-2.026V。[图片]电源侧面图：左边待机电源，右边控制板，主控TI的F28027，高压侧ST的F030，中间的是数字隔离 [图片]3.7V/6A是波形，CH1红色底边可以看到同步整流的凸台，高压时见不到[图片] 组件垂直安装在主板上[图片]总图[图片]EMI图，交流两相分别采样，DSP合成完整波形[图片]触摸屏校准页面，交流输入电流IAC不准，220V准了，110V又不准。后续资料陆续更新，欢迎拍砖，您的回帖就是动力 
这个太帅了，佩服！！
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kaizhang
LV.4
11
2014-09-11 21:38
@01pow
感谢鼓励，继续更新。这是低压测试的图片。电源测试直接上高压好怕怕，先来个低压的，[图片]直流30V输入到电源中，FPC设定到60V，输出2~5V[图片]2.7V/10.3A输出时PFC电压从60V降到47V，顶不住了，室温28度，电源温度34度，同步整流39度 [图片]电子负载显示2.026V/10.30A，线损2.69-2.026V。[图片]电源侧面图：左边待机电源，右边控制板，主控TI的F28027，高压侧ST的F030，中间的是数字隔离 [图片]3.7V/6A是波形，CH1红色底边可以看到同步整流的凸台，高压时见不到[图片] 组件垂直安装在主板上[图片]总图[图片]EMI图，交流两相分别采样，DSP合成完整波形[图片]触摸屏校准页面，交流输入电流IAC不准，220V准了，110V又不准。后续资料陆续更新，欢迎拍砖，您的回帖就是动力 
慢慢调整。整个设备起点工艺比较高，值得夸奖.
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valmon
LV.2
12
2014-09-12 10:04
楼主，以你这个硬件的搭建只做300多瓦是不对的
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fgtzjl
LV.2
13
2014-09-15 09:10
出套件吗？
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皇甫仁和
LV.5
14
2014-09-15 10:57
楼主这电源真牛！你前级的全桥是用的移相全桥么？你是什么控制器啊？DSP还是其他的控制器？
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01pow
LV.3
15
2014-09-15 19:50
@皇甫仁和
楼主这电源真牛！你前级的全桥是用的移相全桥么？你是什么控制器啊？DSP还是其他的控制器？

移相全桥和全桥llc混和工作，轻载时FBPS，重载时LLC，前面照片有两重模式的输出波形

控制器用TI的c2000DSP，最便宜的F28027，FBPS+LLC不要DSP实现不了，所以叫数字电源

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01pow
LV.3
16
2014-09-15 19:54
@fgtzjl
出套件吗？[图片]
样机只作3台测试，全部手焊，测试后再说
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01pow
LV.3
17
2014-09-15 19:57
@valmon
楼主，以你这个硬件的搭建只做300多瓦是不对的
现在测到300W，设计值500W，对功率管没把握
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01pow
LV.3
18
2014-09-16 12:07
@01pow
感谢鼓励，继续更新。这是低压测试的图片。电源测试直接上高压好怕怕，先来个低压的，[图片]直流30V输入到电源中，FPC设定到60V，输出2~5V[图片]2.7V/10.3A输出时PFC电压从60V降到47V，顶不住了，室温28度，电源温度34度，同步整流39度 [图片]电子负载显示2.026V/10.30A，线损2.69-2.026V。[图片]电源侧面图：左边待机电源，右边控制板，主控TI的F28027，高压侧ST的F030，中间的是数字隔离 [图片]3.7V/6A是波形，CH1红色底边可以看到同步整流的凸台，高压时见不到[图片] 组件垂直安装在主板上[图片]总图[图片]EMI图，交流两相分别采样，DSP合成完整波形[图片]触摸屏校准页面，交流输入电流IAC不准，220V准了，110V又不准。后续资料陆续更新，欢迎拍砖，您的回帖就是动力 

原理图继续贴：

PFC部分

这是工程图，原理详见另一个帖子 http://www.dianyuan.com/bbs/1499686.html

整流桥边几个电阻时0ohm跳线，可以组合有桥，无桥，双相交错TOP 

FBLLC部分

待机电源

原边AC220V  -> 15V -> 5V

付边AC220V -> 隔离15V -> 5V

DSP接口

以上是电源板全部原理图，这几天改进一些软件细节

满功率测试以后陆续贴图。

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01pow
LV.3
19
2014-09-19 16:33
@01pow
移相全桥和全桥llc混和工作，轻载时FBPS，重载时LLC，前面照片有两重模式的输出波形控制器用TI的c2000DSP，最便宜的F28027，FBPS+LLC不要DSP实现不了，所以叫数字电源

电源正在运行中，晒晒监控画面

运行状态数据全在图中，电源运行45分钟，最高温度在同步整流板，47度，还要加大散热片，室内温度28度

电子负载只有160W，输出功率没调太大，测试继续

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higel
LV.8
20
2014-09-19 23:21

有没有个具体的规格？

输入电压范围？

输出功率？输出电压范围？

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01pow
LV.3
21
2014-09-19 23:33
@higel
有没有个具体的规格？输入电压范围？输出功率？输出电压范围？

目前样板是全电压输入，90～260vac，输出电压24v，最大功率600W。

输出电压5～24v可调，pfc电压也能设定，只要高于ac整流电压

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H_K_T
LV.3
22
2014-09-20 19:51
@01pow
目前样板是全电压输入，90～260vac，输出电压24v，最大功率600W。输出电压5～24v可调，pfc电压也能设定，只要高于ac整流电压
太漂亮了！必须赞！
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皇甫仁和
LV.5
23
2014-09-20 20:50
@01pow
移相全桥和全桥llc混和工作，轻载时FBPS，重载时LLC，前面照片有两重模式的输出波形控制器用TI的c2000DSP，最便宜的F28027，FBPS+LLC不要DSP实现不了，所以叫数字电源
楼主你可以把你的后级同步整流的思路说一下么？还有你现在的精度能做到多少？我这段时间也是在做移相全桥，基于28335的，和楼主交流一下。
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皇甫仁和
LV.5
24
2014-09-20 20:54
楼主：移相全桥满载丢失周期的弊病这是什么意思呢？可以解释一下么？我对移相全桥理论知识不是太明白，谢谢了
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01pow
LV.3
25
2014-09-22 20:48
@皇甫仁和
楼主：移相全桥满载丢失周期的弊病这是什么意思呢？可以解释一下么？我对移相全桥理论知识不是太明白，谢谢了

作移相全桥的厂商一般不会说自己的拓扑有什么缺点，TI牛人分析过，搜一下“双半桥”dual half bridge

移相全桥空载时两桥臂相差0度，负载增加相移增加，当接近180度时，负载继续增加会出现什么现象呢？

变压器电源设计有个基本原则，伏秒平衡，为了维持平衡，周期就会加大，两个周期就会合并，这就是丢失周期

大致是这样，我的电源在这种情况下，加大周期，过度到LLC控制

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清山友泉
LV.2
26
2014-09-22 21:20
一直以来所见较高技术含量和较巧妙创意的自创项目！顶啊 ！
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gdgly
LV.2
27
2014-09-23 23:11
@01pow
原理图继续贴：PFC部分[图片]这是工程图，原理详见另一个帖子 http://www.dianyuan.com/bbs/1499686.html整流桥边几个电阻时0ohm跳线，可以组合有桥，无桥，双相交错TOP FBLLC部分[图片]待机电源[图片]原边AC220V ->15V->5V付边AC220V->隔离15V->5VDSP接口[图片]以上是电源板全部原理图，这几天改进一些软件细节满功率测试以后陆续贴图。
楼主好样的，什么时候出套件 都想入手一个。
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皇甫仁和
LV.5
28
2014-09-24 20:26
@01pow
作移相全桥的厂商一般不会说自己的拓扑有什么缺点，TI牛人分析过，搜一下“双半桥”dualhalfbridge移相全桥空载时两桥臂相差0度，负载增加相移增加，当接近180度时，负载继续增加会出现什么现象呢？变压器电源设计有个基本原则，伏秒平衡，为了维持平衡，周期就会加大，两个周期就会合并，这就是丢失周期大致是这样，我的电源在这种情况下，加大周期，过度到LLC控制

楼主你说的LLC控制是什么意思呢？有些愚钝，还需楼主继续讲解，谢谢了

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皇甫仁和
LV.5
29
2014-09-24 20:27
@01pow
目前样板是全电压输入，90～260vac，输出电压24v，最大功率600W。输出电压5～24v可调，pfc电压也能设定，只要高于ac整流电压

当满载时输出电流不小啊！

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qiang7260
LV.5
30
2014-09-25 14:30
@清山友泉
一直以来所见较高技术含量和较巧妙创意的自创项目！顶啊！
数字电源是发展方向，版主辛苦了。谢谢分享！
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蚂蚁电源
LV.8
31
2014-09-25 16:22

学习

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