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EFD20做实验跑到了100W,半桥电源,19V升压到260V

19V输入,半桥拓扑,

两对TO-252封装的30V mos,并联内阻低至4毫欧;

做升压,一次3T,0.15线30并,二次85T  0.48的线,很轻松的带一个EFD20的变压器跑到100W,就是时间长了变压器一次的引线有点冒烟。

搭的电路。

自己绕的推挽变压器老绕不好,用EFD20绕一次侧至少绕20T  mos管才不发热,

一转念用半桥结构的试试,好像有点靠谱,一次侧才用了3T 空载电流也不大0.15A,两个10UF 0805的电容做隔直,居然没事。

最重要的是EFD20 居然跑到100W,供电电源是台达19V4.74A感觉如果电源允许的话还可以往上跑。

由于做实验电压开环的,空载400V带载260V,变比基本正确。

有时候感觉这些实验早就该做了,浪费了好些年的时间。

搭的电源,芯片用CPLD,软件做的PWM口。

请大神拍砖。

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tase
LV.5
2
2015-02-26 08:47
恭喜! 新年新结果!
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2015-02-26 09:33
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2015-02-28 14:52
100多w的时候变压器那跟白色的引线冒烟发热,能不能理解成变压器饱和了? 我用尖嘴电吹风一档做负载,线只是发热, 但是用调温的胶枪做负载,一会白线线和mos之间的焊点就化掉了,白线脱落,mos却也没事。 是不是频率太高集肤效应引起的?高频电流在导体表面产生聚热? 工作频率也才100k。 白线是焊在半桥的下管上的。
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2015-03-08 16:01
@westkinger
100多w的时候变压器那跟白色的引线冒烟发热,能不能理解成变压器饱和了?我用尖嘴电吹风一档做负载,线只是发热,但是用调温的胶枪做负载,一会白线线和mos之间的焊点就化掉了,白线脱落,mos却也没事。是不是频率太高集肤效应引起的?高频电流在导体表面产生聚热?工作频率也才100k。白线是焊在半桥的下管上的。

进过多次试验,在开环状态下,EFD 20升压跑100多W一点问题都没有,包括mos和变压器都是微热,半桥电流互感器的波形是正弦波

但是 编程加入闭环后问题来了,MOS开始出现发热,

多次试验,还是老办法解决部分问题,做成半开环,然后整流桥输出串个铁硅铝电感,目前能解决较大负荷的时候MOS发热的问题,

但是带100W的胶枪还是出问题了,胶枪是脉冲负载,通过调节占空比来调节温度,通过温度传感器反馈来调节PWM脉冲宽度,

换了个20v360w的电源

刚刚上电的时候都正常,半桥输入电压19.5V电流9.5A,应该有180W左右,一切正常,当胶枪发热输入电流下降到4A左右后,观察半桥电源的mos上管占空比,发现占空比已经逐渐变小,并且杂乱,

此时mos开始打鸡血,温度马上就飚上来了,有70-80度了,

有什么办法能解决脉冲性负载导致半桥MOS发热呢?

能不能这样做呢?当mos温度上升后通过编程让PWM占空比在固定的几个区间跳变,既不是开环也不是闭环而是预设程控的经验值,

这样不管脉冲负载载怎么变化半桥电源都不做调节了,让半桥安然度过危险区间!?

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2015-03-08 17:15
@westkinger
进过多次试验,在开环状态下,EFD20升压跑100多W一点问题都没有,包括mos和变压器都是微热,半桥电流互感器的波形是正弦波但是编程加入闭环后问题来了,MOS开始出现发热,多次试验,还是老办法解决部分问题,做成半开环,然后整流桥输出串个铁硅铝电感,目前能解决较大负荷的时候MOS发热的问题,但是带100W的胶枪还是出问题了,胶枪是脉冲负载,通过调节占空比来调节温度,通过温度传感器反馈来调节PWM脉冲宽度,换了个20v360w的电源刚刚上电的时候都正常,半桥输入电压19.5V电流9.5A,应该有180W左右,一切正常,当胶枪发热输入电流下降到4A左右后,观察半桥电源的mos上管占空比,发现占空比已经逐渐变小,并且杂乱,此时mos开始打鸡血,温度马上就飚上来了,有70-80度了,有什么办法能解决脉冲性负载导致半桥MOS发热呢?能不能这样做呢?当mos温度上升后通过编程让PWM占空比在固定的几个区间跳变,既不是开环也不是闭环而是预设程控的经验值,这样不管脉冲负载载怎么变化半桥电源都不做调节了,让半桥安然度过危险区间!?

能不能这样做,空载的时候做闭环,

一旦检测到最小负载电流,占空比的下限就确定在某预设值,这样不管负载如何跳变,

半桥都处在每个PWM周期都有脉冲输出,而不会处于输出电压下降后才打出一个脉冲。

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2015-03-08 17:56
@westkinger
能不能这样做,空载的时候做闭环,一旦检测到最小负载电流,占空比的下限就确定在某预设值,这样不管负载如何跳变,半桥都处在每个PWM周期都有脉冲输出,而不会处于输出电压下降后才打出一个脉冲。

是不是发生了闭环的次谐波震荡,编程把PWM时钟和pwm调整时钟分开,pwm调整的时钟设置的慢点,试试

果然稳定下来了,设置一个较低的pwm调整时钟能把次谐波震荡的影响降的很低

mos果然没变SB,带胶枪一直都很稳定,

但是有个问题半桥的响应速度会不会变得很慢?继续试验中!!

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2015-03-08 18:28
@westkinger
是不是发生了闭环的次谐波震荡,编程把PWM时钟和pwm调整时钟分开,pwm调整的时钟设置的慢点,试试果然稳定下来了,设置一个较低的pwm调整时钟能把次谐波震荡的影响降的很低mos果然没变SB,带胶枪一直都很稳定,但是有个问题半桥的响应速度会不会变得很慢?继续试验中!!

胶枪测试通过了,再测试手提电钻,

呵呵,也许是PWM调整的速度太慢了,手提电钻启动的时候是慢慢的,好软,

半桥的输入电流慢慢的从0上升到6A然后下降到4A左右,

电钻堵转的时候电流一直在上升,半桥输入的电流达到19.5v14A的时候,熄了个火了,

EFD20变压器输出的600V2A快恢复整流桥,两个下管烧掉了

欣慰的是与半桥搭配的两个10uf 0805的16V瓷片电容毫无问题,只是电流过大发热与飞线脱焊了,两个0805的电容能跑200W,好给力

换了600V2A的快恢复管后又开始测试了

半桥输入电流达到14A的时候和半桥连接的变压器原边的电流应该是翻倍吧,

整个实验过程EFD20的磁芯只是温暖

现在PWM调整器的时钟分别设置成50HZ、1kHZ、50KHZ、150MHZ,目前1KHZ的比较好,再多试试几个时钟

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真武阁
LV.6
9
2015-03-09 08:59
都冒烟了还叫轻松啊
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westkinger
LV.4
10
2015-03-09 18:20
@真武阁
都冒烟了还叫轻松啊[图片]

前面冒烟的时候没仔细测量功率,开环的,当时变压器二次的绕组多了,母线电压260V,方波输出没做正弦调制,应该是电压高输出功率也过大了,冒烟估计都有200多接近300W了。

后来降低电压了才测试电流,胶枪最大功率接近200W,手电钻堵转会超过200W

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westkinger
LV.4
11
2015-03-09 18:50
@westkinger
胶枪测试通过了,再测试手提电钻,呵呵,也许是PWM调整的速度太慢了,手提电钻启动的时候是慢慢的,好软,半桥的输入电流慢慢的从0上升到6A然后下降到4A左右,电钻堵转的时候电流一直在上升,半桥输入的电流达到19.5v14A的时候,熄了个火了,EFD20变压器输出的600V2A快恢复整流桥,两个下管烧掉了欣慰的是与半桥搭配的两个10uf0805的16V瓷片电容毫无问题,只是电流过大发热与飞线脱焊了,两个0805的电容能跑200W,好给力换了600V2A的快恢复管后又开始测试了半桥输入电流达到14A的时候和半桥连接的变压器原边的电流应该是翻倍吧,整个实验过程EFD20的磁芯只是温暖现在PWM调整器的时钟分别设置成50HZ、1kHZ、50KHZ、150MHZ,目前1KHZ的比较好,再多试试几个时钟

有可能用半桥做升压 对比 推挽做升压 会有压倒性的优势。

第一可以选252封装30V的mos,频率可以跑到100K,mos价格可以低至几毛钱

第二变压器的优势,绕制方便体积小太多了,

如果控制搞得好应该很给力的

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真武阁
LV.6
12
2015-03-09 21:04
@westkinger
前面冒烟的时候没仔细测量功率,开环的,当时变压器二次的绕组多了,母线电压260V,方波输出没做正弦调制,应该是电压高输出功率也过大了,冒烟估计都有200多接近300W了。后来降低电压了才测试电流,胶枪最大功率接近200W,手电钻堵转会超过200W

19V输入100khz,秒伏数=19V*0.5*5uS=47.5

看看有没有饱和,EFD20的Ae=31mm²

∴工作磁密=47.5/(31*3T)=0.51T,冒烟很合理

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westkinger
LV.4
13
2015-03-09 21:36
@真武阁
19V输入100khz,秒伏数=19V*0.5*5uS=47.5看看有没有饱和,EFD20的Ae=31mm²∴工作磁密=47.5/(31*3T)=0.51T,冒烟很合理[图片]

我好像发现,半桥电源做升压原边的电压好像是减半的,要19.5V除以2=9.75v,我的变压器砸比也是这么算的,是不是伏微秒积里面的电压应该减半。

对了没错。

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westkinger
LV.4
14
2015-03-09 21:47
@真武阁
19V输入100khz,秒伏数=19V*0.5*5uS=47.5看看有没有饱和,EFD20的Ae=31mm²∴工作磁密=47.5/(31*3T)=0.51T,冒烟很合理[图片]
大神的意思,就是频率还要升?有时间试试125khz,150khz。
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st.you
LV.9
15
2015-03-13 14:27
@真武阁
19V输入100khz,秒伏数=19V*0.5*5uS=47.5看看有没有饱和,EFD20的Ae=31mm²∴工作磁密=47.5/(31*3T)=0.51T,冒烟很合理[图片]
双端翻倍用都没问题,一般铁氧体0.4T左右饱和,双端可以用到0.6T是没问题的。再说了,开环下,磁芯饱和与否,跟有没负载一点关系都没有,楼主的变压器是带负载才冒烟的
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真武阁
LV.6
16
2015-03-14 10:31
@st.you
双端翻倍用都没问题,一般铁氧体0.4T左右饱和,双端可以用到0.6T是没问题的。再说了,开环下,磁芯饱和与否,跟有没负载一点关系都没有,楼主的变压器是带负载才冒烟的
所谓翻倍就是在计算时使用了(峰-峰),饱和磁密就变成了2Bs(即+Bs到-Bs),那么秒伏数就要用全电压来算,上面的计算已经把DC19V折半了,所以Bs还是1个Bs,你说是吧
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szstxgs
LV.1
17
2015-03-18 13:50
@westkinger
100多w的时候变压器那跟白色的引线冒烟发热,能不能理解成变压器饱和了?我用尖嘴电吹风一档做负载,线只是发热,但是用调温的胶枪做负载,一会白线线和mos之间的焊点就化掉了,白线脱落,mos却也没事。是不是频率太高集肤效应引起的?高频电流在导体表面产生聚热?工作频率也才100k。白线是焊在半桥的下管上的。
 如果是测量仪器不精确或者是其他问题都可以检查之后才能对症下药。
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2015-03-18 15:10
不错的尝试。。。
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westkinger
LV.4
19
2015-03-26 11:38
@westkinger
大神的意思,就是频率还要升?有时间试试125khz,150khz。
把频率提升到150kHz要好些,变压器改了一下,一次3匝,0.15线60并,二次0.5线27匝,用三个变压器初级并联次级串联,做实验发现三个变压器发热量相对比较平均,温升不太恐怖; 就是变压器输出230vdc ,整流600v2a 快恢复 es2j容易烧,没加吸收,并了3个还是容易烧,大家看看,是击穿了还是过流烧掉了? 这回使用3844做控制器,带ir2104,由于死区固定的,频率到200khz的时候占空比没法提高了,所以ir2104最高只能做到150khz,否则脉动太大了
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westkinger
LV.4
20
2015-03-28 20:13

老是烧整流二极管,熄了个火!

600V2A的3并不行600V3A的3并也不行,小功率没事,功率大了二极管就不顶用了,用的是贴片的二极管。

是不是二极管后面的电感应该去掉。

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westkinger
LV.4
21
2015-03-28 23:28
@westkinger
老是烧整流二极管,熄了个火!600V2A的3并不行600V3A的3并也不行,小功率没事,功率大了二极管就不顶用了,用的是贴片的二极管。是不是二极管后面的电感应该去掉。
600V3A 3并换成一个600V15A的快恢复二极管问题解决,不用担心烧管了。单管的极限很重要。
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it180
LV.3
22
2015-04-08 14:34
@westkinger
600V3A3并换成一个600V15A的快恢复二极管问题解决,不用担心烧管了。单管的极限很重要。
考虑的非常周全喔
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真武阁
LV.6
23
2015-04-08 18:22
@westkinger
600V3A3并换成一个600V15A的快恢复二极管问题解决,不用担心烧管了。单管的极限很重要。
减小输出电容
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