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andnie: 正激變換器變壓器燒機討論.有請六大版主和各路英雄

大師, 我這有個問題:有台正激變換器先是燒去磁繞組, 後加大線徑就是發熱的利害.把膠帶都溶掉了.(如果用TDK的PC40 EER30就沒事) 壞率不高_也就1% ~ 3% 變壓器設計為 ERL29. (240W)但同樣有個類似的(260W)卻沒有這問題.我算的都頭痛了. 大師幫我看看!! andnie
請見附件內容.
另外我不明白:按照輸出VA來算應該有280VA啊. 為何要標稱240W ?
如果次級每組壓降取1V計算, 不是有48V Uo, 三組共48A Io. 一千多VA.
我都頭暈了.
Ip2=Io, Up2=(Uo+壓降)/D P2=DxUP2xIp2 ???
這裡可以用這個公式來反向計算 Bmax 不?
Bmax=(Upx10000)/KxFxNpxSc
Bmax=0.4T ?? (這樣的取值當然會飽和了, 但那個260W的設計更大,卻沒有問題??要命啊!!)哥哥姊姊們來討論下.1103597908.pdf1103597918.pdf
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andnie
LV.4
2
2004-12-21 11:19
XKW1:兄弟:看样子是你的去磁绕组出了问题,首先,将电源电压降至最低;去磁绕组开路(接二极管阳极侧),测量绕组极性,开路端波形应该和FET的漏极相似且极性一致!,幅值平顶部分不能超过电源电压!否则要减匝数至低于直流电压约30-50V且MOSFET漏极电压低于额外值50-100V.再看看去磁绕组的二极管坏了没?最好换个新的.这是我的一点建议,基本上是些调试原则,不知对你有否帮助.

XKW1 兄: 去磁繞組极性沒有問題. 您是講 FET 會接錯嗎? 原本燒繞組是的卻是钳位二極管被反向擊穿造成的. 但應該還是繞組過熱引起的吧? 钳位二極管為 1000V/1A 的. 原本繞組是 0.15mm的2UEW繞的. 後改為 0.25mm就溶膠帶, 變壓器短路失效了.換下變壓器又好了. 我反向推變壓器的原始設計是很緊. Bmax:0.35以上, J:792A/mm2 (也不知道有沒有算錯)
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xkw1
LV.9
3
2004-12-21 12:07
@andnie
XKW1:兄弟:看样子是你的去磁绕组出了问题,首先,将电源电压降至最低;去磁绕组开路(接二极管阳极侧),测量绕组极性,开路端波形应该和FET的漏极相似且极性一致!,幅值平顶部分不能超过电源电压!否则要减匝数至低于直流电压约30-50V且MOSFET漏极电压低于额外值50-100V.再看看去磁绕组的二极管坏了没?最好换个新的.这是我的一点建议,基本上是些调试原则,不知对你有否帮助.XKW1兄:去磁繞組极性沒有問題.您是講FET會接錯嗎?原本燒繞組是的卻是钳位二極管被反向擊穿造成的.但應該還是繞組過熱引起的吧?钳位二極管為1000V/1A的.原本繞組是0.15mm的2UEW繞的.後改為0.25mm就溶膠帶,變壓器短路失效了.換下變壓器又好了.我反向推變壓器的原始設計是很緊.Bmax:0.35以上,J:792A/mm2(也不知道有沒有算錯)
0.35T太大,应该在0.25左右,超过0.3和低于0.2都不对!
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andnie
LV.4
4
2004-12-21 13:26
@xkw1
0.35T太大,应该在0.25左右,超过0.3和低于0.2都不对!
但是實際按上面的公式來算就是這麼多啊?我也百思不得其解啊? ERL29/43 的能作到這麼大的功率嗎?? 我看劉勝利的<<現代開關電源實用技術>>EC35在50KHz 才150W不到. 書上和我們平時講的功率到底那功率是指變壓器的?還是指變換器的?這PS5241的變換器. 12V/15A, 5V/15A,3.3V/8A額定輸出功率VA應該是281VA 啊, 為何要標成 240W. 還有按每組輸出壓降為1V, 那變壓器的輸出功率不就有699VA (700W)??? 我真的是越搞越糊塗了! XKW1 還有其他大師快來指點下.
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jacki_wang
LV.11
5
2004-12-21 13:30
怎麼看得我暈暈的,想來應該是工作頻率太低引起變壓器飽和.ERL28, 5V用3T,頻率在70K以上就不會有問題了.
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andnie
LV.4
6
2004-12-21 13:37
@jacki_wang
怎麼看得我暈暈的,想來應該是工作頻率太低引起變壓器飽和.ERL28,5V用3T,頻率在70K以上就不會有問題了.
頻率沒有辦法改了, 這鬼東西是台灣RD那幫人搞得. 設計又不能改. 現在有問題就說我的變壓器有問題. 這變壓器也是他們做的原始設計啊!!他們電源廠那邊說變壓器已經驗證過設計了-沒問題.我昏啊!所有的費用都會算到我頭上. 搞不定,我就得走人了. >_!!
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andnie
LV.4
7
2004-12-21 13:45
@jacki_wang
怎麼看得我暈暈的,想來應該是工作頻率太低引起變壓器飽和.ERL28,5V用3T,頻率在70K以上就不會有問題了.
Wang兄: 工作頻率低為什麼會引起變壓器飽和呢?您可以分析下嗎? 那 260w 的圈數比為: 36Ts:36Ts;4Ts:3Ts:2.5Ts(主繞組:去磁繞組:12v繞組:5v繞組:3.3v繞組) 工作頻率同樣是 55k, 又未飽和! 我真的想的好難受.大家幫忙看看. 群策群力!共同進步啊!
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jacki_wang
LV.11
8
2004-12-21 14:04
@andnie
Wang兄:工作頻率低為什麼會引起變壓器飽和呢?您可以分析下嗎?那260w的圈數比為:36Ts:36Ts;4Ts:3Ts:2.5Ts(主繞組:去磁繞組:12v繞組:5v繞組:3.3v繞組)工作頻率同樣是55k,又未飽和!我真的想的好難受.大家幫忙看看.群策群力!共同進步啊!
頻率低時&B會增大啊.55K應該會有點危險.還有就是開關機時允許的最大duty也會對飽和有影響.ERL28做260Watt不會有問題的,但是散熱一定要好,我測過300Watt還可以.
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andnie
LV.4
9
2004-12-21 14:21
@jacki_wang
頻率低時&B會增大啊.55K應該會有點危險.還有就是開關機時允許的最大duty也會對飽和有影響.ERL28做260Watt不會有問題的,但是散熱一定要好,我測過300Watt還可以.
Wang兄: 您講的 duty 是占空比嗎? 但電源廠PE 實際測試只有 0.28 啊?這機台散熱還可以. FAN 主動散熱. 但工作溫度還有50度. 測試線圈溫度用安磁的磁芯 105~118度. 用TDK的磁芯100~113度(平均低5度)安磁的磁心JPP-4 有2%的產品有飽和現象(燒機), 但TDK的PC40的產品就沒有.您看附件圖形.另外我按 H=IN/le  來算1.7A 初級電流磁場強度達到 997A/M Bs=380mT(100度時) 已經飽和了.1103611045.pdf
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glr440803
LV.6
10
2004-12-21 21:22
你的线路没有大问题.开关电源的测试,我们国内是用负载电阻,那就是长时间的,而这种电源只能用计算机测.而实际使用是要用风扇的.线路上的问题是C225就是12V的第一个电容2200UF不应该接地而应该接变压机的5脚,试试.
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jacki_wang
LV.11
11
2004-12-21 23:40
@andnie
Wang兄:您講的duty是占空比嗎?但電源廠PE實際測試只有0.28啊?這機台散熱還可以.FAN主動散熱.但工作溫度還有50度.測試線圈溫度用安磁的磁芯105~118度.用TDK的磁芯100~113度(平均低5度)安磁的磁心JPP-4有2%的產品有飽和現象(燒機),但TDK的PC40的產品就沒有.您看附件圖形.另外我按H=IN/le  來算1.7A初級電流磁場強度達到997A/MBs=380mT(100度時)已經飽和了.1103611045.pdf
你说的没错,在55KHz的频率&B会达到410mT, 如果变压器的温度比较高还有就是剩磁稍为大一些的话,变压器就会饱和,这个设计有问题,从你测试的波形也可以说明这一点.
你的测试是在常温吧, 高温会更糟糕,开关机也会有问题,频率应该提高到70KHz以上才比较安全.
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LV.1
12
2004-12-22 10:10
@andnie
但是實際按上面的公式來算就是這麼多啊?我也百思不得其解啊?ERL29/43的能作到這麼大的功率嗎??我看劉勝利的EC35在50KHz才150W不到.書上和我們平時講的功率到底那功率是指變壓器的?還是指變換器的?這PS5241的變換器.12V/15A,5V/15A,3.3V/8A額定輸出功率VA應該是281VA啊,為何要標成240W.還有按每組輸出壓降為1V,那變壓器的輸出功率不就有699VA(700W)???我真的是越搞越糊塗了!XKW1還有其他大師快來指點下.
240W是指总的输出功率,而12V/15A,5V/15A,3.3V/3A是指每路输出的最大充许电流,但12V+5V+3.3V的功率之和不能超过240W,你可以参考INTEL Power Supply Design Guide 上有关power sharing的情况!
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andnie
LV.4
13
2004-12-22 10:24
@jacki_wang
你说的没错,在55KHz的频率&B会达到410mT,如果变压器的温度比较高还有就是剩磁稍为大一些的话,变压器就会饱和,这个设计有问题,从你测试的波形也可以说明这一点.你的测试是在常温吧,高温会更糟糕,开关机也会有问题,频率应该提高到70KHz以上才比较安全.
Wang兄:
    我按如下公式計算是有 410mT , 請問這樣算有沒有問題. 我們都知道這設計有問題. 但苦於對電路不太懂, 沒有辦法可以將這個問題蓋棺定論.對於自己反向推算的東西也不是很有信心. (真是書到用時方恨少!)幫我看看: Bmax=(Upx10^4)/(K x F x Np x Sc) =3600000/(4.44x55000x45x0.8055)=0.406T
K 取正琁波為 4.44
Np 為 45Ts
Sc 磁心橫截面積: 0.8055 cm2
F : 頻率 55k (55000Hz)
Up:取 360V (380V - 20V 壓降)
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andnie
LV.4
14
2004-12-22 10:33
@glr440803
你的线路没有大问题.开关电源的测试,我们国内是用负载电阻,那就是长时间的,而这种电源只能用计算机测.而实际使用是要用风扇的.线路上的问题是C225就是12V的第一个电容2200UF不应该接地而应该接变压机的5脚,试试.
glr440803兄:
這電源是用計算機搭建 CH#6800 的測試系統測試的, 有加 FAN,
但另外的 5261 的 260W 一樣的也是接地啊! 為什麼那歀沒有問題.我沒有辦法去改設計啊!!現在是要找出設計上的問題來把這個問題蓋棺定論.
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jacki_wang
LV.11
15
2004-12-22 13:04
@andnie
Wang兄:    我按如下公式計算是有410mT,請問這樣算有沒有問題.我們都知道這設計有問題.但苦於對電路不太懂,沒有辦法可以將這個問題蓋棺定論.對於自己反向推算的東西也不是很有信心.(真是書到用時方恨少!)幫我看看:Bmax=(Upx10^4)/(KxFxNpxSc)=3600000/(4.44x55000x45x0.8055)=0.406TK取正琁波為4.44Np為45TsSc磁心橫截面積:0.8055cm2F:頻率55k(55000Hz)Up:取360V(380V-20V壓降)
你用的公式求得的是&B而不是Bmax,不過波形系數用正弦波就不是很適合於開關電源,其實你可以用更簡單的公式進行計算, 如下:
&B=(V0+Vd)/(Ae*Ns*f)=(5.0+0.5)/(80.5*10^-6*3*55*10^3)=414mT
Bmax=&B+Br

V0為輸出電壓.
Vd為整流二極管的順向壓降.
Ae為core的截面積.
f為工作頻率.
Ns為次級的圈數.
Br為磁芯的剩磁.

實際上,由於線路的壓降以及輸出電壓的調整范圍,實際的Bmax可能更高,因此這個變壓器的設計是不完美的.
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andnie
LV.4
16
2004-12-22 15:50
@
240W是指总的输出功率,而12V/15A,5V/15A,3.3V/3A是指每路输出的最大充许电流,但12V+5V+3.3V的功率之和不能超过240W,你可以参考INTELPowerSupplyDesignGuide上有关powersharing的情况!
多謝指點,這東西該是英文的吧. 有沒有國內的文獻呢? 我英文不行啊 ~_!
那圖紙上標額定輸出15A/15A/8A, 也是指最大咏許通過的電流值吧?同時我計算 Ip=Io (要取那個值, 用"功率/電壓" 的計算值嗎? 請回覆. 謝謝! 盼望ing.
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andnie
LV.4
17
2004-12-22 16:04
@jacki_wang
你用的公式求得的是&B而不是Bmax,不過波形系數用正弦波就不是很適合於開關電源,其實你可以用更簡單的公式進行計算,如下:&B=(V0+Vd)/(Ae*Ns*f)=(5.0+0.5)/(80.5*10^-6*3*55*10^3)=414mTBmax=&B+BrV0為輸出電壓.Vd為整流二極管的順向壓降.Ae為core的截面積.f為工作頻率.Ns為次級的圈數.Br為磁芯的剩磁.實際上,由於線路的壓降以及輸出電壓的調整范圍,實際的Bmax可能更高,因此這個變壓器的設計是不完美的.
Wang兄:
   您講的&B是磁通擺幅嗎?也就是磁通變化量嗎?為什麼會用 Ns 來計算呢?公式出處可以告訴小弟, 讓小弟再去挖掘下否? 最重要的是您為什麼會只用5V 那組來計算呢?
   這麼多為什麼體現了我的學疏才淺. 還希望您能不厭其煩來指點小弟. 各位路過的英雄也希望能體現你們的學識和胸懷指點下小弟. 謝謝!!
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glr440803
LV.6
18
2004-12-22 18:53
@andnie
glr440803兄:這電源是用計算機搭建CH#6800的測試系統測試的,有加FAN,但另外的5261的260W一樣的也是接地啊!為什麼那歀沒有問題.我沒有辦法去改設計啊!!現在是要找出設計上的問題來把這個問題蓋棺定論.
那就是说,测试没事.使用中坏率仅1-3%.看来是结构可能有毛病.风扇位置不好.或变压器位置不好.通风不佳.按国内看必须用半桥做才行.
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andnie
LV.4
19
2004-12-22 19:35
@glr440803
那就是说,测试没事.使用中坏率仅1-3%.看来是结构可能有毛病.风扇位置不好.或变压器位置不好.通风不佳.按国内看必须用半桥做才行.
glr440803兄:
   是在老化測試中燒機, 2000台中有45台不良, 變壓器去磁繞組和主繞組short. 膠帶溶了. 大慨15分鐘到2小時時間段. 都是A-core 的jpp-4, TDK 的作了幾個樣品沒有問題.FAN 和風道應該沒有問題.
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glr440803
LV.6
20
2004-12-22 19:47
@andnie
glr440803兄:  是在老化測試中燒機,2000台中有45台不良,變壓器去磁繞組和主繞組short.膠帶溶了.大慨15分鐘到2小時時間段.都是A-core的jpp-4,TDK的作了幾個樣品沒有問題.FAN和風道應該沒有問題.
这种电源还做老化?条件是什么?环境温度是多少?风扇有否挡住?你运气不佳,碰到不容易解决的问题.只能用半桥.
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andnie
LV.4
21
2004-12-22 20:04
@glr440803
这种电源还做老化?条件是什么?环境温度是多少?风扇有否挡住?你运气不佳,碰到不容易解决的问题.只能用半桥.
glr440803兄:
    給您詳細講吧,這東西是作給像 dell 這樣的大頭的, 設計定下來後沒有辦法改了!又是單一供應商製作. 現在就是要想辦法論證是變壓器的設計問題,或者是變壓器的設計問題,要不就是a-core 的磁芯問題. 不然的話, 八萬多人民幣就要算道我們部門. 我就麻煩大了!!這兩天我頭都大了.頭髮掉了好多. 能幫我理下思路嗎?謝謝!
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glr440803
LV.6
22
2004-12-22 20:51
@andnie
glr440803兄:    給您詳細講吧,這東西是作給像dell這樣的大頭的,設計定下來後沒有辦法改了!又是單一供應商製作.現在就是要想辦法論證是變壓器的設計問題,或者是變壓器的設計問題,要不就是a-core的磁芯問題.不然的話,八萬多人民幣就要算道我們部門.我就麻煩大了!!這兩天我頭都大了.頭髮掉了好多.能幫我理下思路嗎?謝謝!
设计上有否问题很难说.现今测试通过,那就是设计没大问题.老化跟条件很有关系.热设计也跟条件关系很大.一般环境温度超过45度,输出功率就要下降.国内的热设计也不行,多是经验.我没有经验.一般只能通过老化,再改动.没有理论.
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jacki_wang
LV.11
23
2004-12-22 22:28
@andnie
Wang兄:  您講的&B是磁通擺幅嗎?也就是磁通變化量嗎?為什麼會用Ns來計算呢?公式出處可以告訴小弟,讓小弟再去挖掘下否?最重要的是您為什麼會只用5V那組來計算呢?  這麼多為什麼體現了我的學疏才淺.還希望您能不厭其煩來指點小弟.各位路過的英雄也希望能體現你們的學識和胸懷指點下小弟.謝謝!!
就是磁通擺幅,用哪一組輸出計算都一樣,選5V是因為它是主要回授之一.
用一次算和用二次算結果是一樣的,我選用二次作為計算是因為這個正激的變壓器&B輿一次側圈數無關,而且不用計算duty, 會比較簡單.
如果要用一次側計算側有:
&B=Vin(min)D(max)/(Np*Ae*f)
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andnie
LV.4
24
2004-12-23 08:27
@glr440803
设计上有否问题很难说.现今测试通过,那就是设计没大问题.老化跟条件很有关系.热设计也跟条件关系很大.一般环境温度超过45度,输出功率就要下降.国内的热设计也不行,多是经验.我没有经验.一般只能通过老化,再改动.没有理论.
對的,設計上是否有問題是很難論證, 這需要深厚的理論知識與豐富的經驗, 以我現在這點深度是很難解決這個問題的.所以我上BBS來求助. 希望那位大師或大哥能指點下,給些思路.
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andnie
LV.4
25
2004-12-23 09:15
@jacki_wang
就是磁通擺幅,用哪一組輸出計算都一樣,選5V是因為它是主要回授之一.用一次算和用二次算結果是一樣的,我選用二次作為計算是因為這個正激的變壓器&B輿一次側圈數無關,而且不用計算duty,會比較簡單.如果要用一次側計算側有:&B=Vin(min)D(max)/(Np*Ae*f)
Wang兄:
    我算過了, 用12V的那路結果不一樣的.
&B=(Vo+Vd)/(Ae*Ns*f)=(12+0.72)/(80.55*10^-6 * 4*55*10^3)=0.72T
另外我用在網博下栽的資料中的公式計算,發現不同的公式計算的結果不一樣.誰能給我一套驗證過的公式,讓我把這變壓器的設計反向計算出來.
已知: f=55K, PWM IC ML4800 Dmax 0.49, 變壓器圈數.各路輸出的整流管的VF(是取125度的,還是取25度的??) 磁芯的參數. 還望王兄和各位前輩繼續指點.謝謝!
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jacki_wang
LV.11
26
2004-12-24 17:23
@andnie
Wang兄:    我算過了,用12V的那路結果不一樣的.&B=(Vo+Vd)/(Ae*Ns*f)=(12+0.72)/(80.55*10^-6*4*55*10^3)=0.72T另外我用在網博下栽的資料中的公式計算,發現不同的公式計算的結果不一樣.誰能給我一套驗證過的公式,讓我把這變壓器的設計反向計算出來.已知:f=55K,PWMICML4800Dmax0.49,變壓器圈數.各路輸出的整流管的VF(是取125度的,還是取25度的??)磁芯的參數.還望王兄和各位前輩繼續指點.謝謝!
12V的Ns應該為7圈,它是跟5V的3圈串聯才會有12V輸出的.公式沒有錯,Vf取最接近工作溫度的,通常是125度比較接近.
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andnie
LV.4
27
2004-12-27 11:56
@jacki_wang
12V的Ns應該為7圈,它是跟5V的3圈串聯才會有12V輸出的.公式沒有錯,Vf取最接近工作溫度的,通常是125度比較接近.
這兩天都沒上來看,真是不好意思.(^_^) 不過您給我這一講.我看還真的是這麼回事.我再看看
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