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请教各种拓扑结构的优缺点!

现在要做一个40W的电源,大家说一下有什么比较好(效率高)的拓扑结构和IC推建的;本来想说用FLYBACK,可是老板说FLYBACK简单但是做大功率一般不用,因为这种结构在MOSF上的损耗会比较大,效率做不高,

所以请问一下,像这些拓扑结构他们的优缺在那边,有资料或是有了解这个的,烦请回贴相告,谢谢!
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2007-11-06 12:32
40W的电源你不用反激那你用什么么啊,不会是用半桥或全桥吧或推挽啊,呵呵,
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2007-11-06 14:47
@computerpower
40W的电源你不用反激那你用什么么啊,不会是用半桥或全桥吧或推挽啊,呵呵,
老板要问的就是这个,要我分析一下用什么效率好,
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shuang
LV.7
4
2007-11-06 16:02
你老板脑子进水了?40W也叫大功率?
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join1111
LV.4
5
2007-11-06 21:51
@shuang
你老板脑子进水了?40W也叫大功率?
这也要看输入输出是什么的
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2007-11-07 08:02
@shuang
你老板脑子进水了?40W也叫大功率?
120W我都是用反激来做的,简单效率也可以,就要看你怎么个调试了
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nk6108
LV.8
7
2007-11-07 14:02
串联推挽用管的BVceo,跟差分及单管差不多,但Icm 可较小.

单管电路要实现软导通,Uce需要泵升至2E(或多些),半桥电路则以2E为电源.
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yuyan
LV.9
8
2007-11-07 21:15
@nk6108
串联推挽用管的BVceo,跟差分及单管差不多,但Icm可较小.单管电路要实现软导通,Uce需要泵升至2E(或多些),半桥电路则以2E为电源.
那你就用正激啊
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楚天?
LV.8
9
2007-11-07 22:23
Flyback+ZVS-----如果负载不太复杂的话.
Forward+ActiveClam-----应该是有芯片了吧,现在专利到期了.如果再加上同步整流,效率可以达到90%up,因为你这40W的功率实在太小,本底消耗所占比重太大.如果几百W,效率应该可以94%以上.
双正激也是不错的选择.综合来看,效率能比单纯的反激高许多,甚至在中小功率的时候和ZVS有一拼.
其他拓扑在40W这个级别都不具备优势.主要还是本底消耗太大.比如FB-PS-ZVS,那四个管子的驱动就要消耗几个瓦特.
LLC一直不熟悉,好像进来应用比较多.可是没有详细的资料,自己也没研究过.不好评论.

基本上,我个人觉得,拓扑也就这么几种,合适就好.过于追求拓扑反而有些舍本逐末的感觉.完美的拓扑是不存在的.
了解每个拓扑的特点,扬长避短.
扎实的基本功是驾驭各种拓扑的基础
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2007-11-08 09:23
@楚天?
Flyback+ZVS-----如果负载不太复杂的话.Forward+ActiveClam-----应该是有芯片了吧,现在专利到期了.如果再加上同步整流,效率可以达到90%up,因为你这40W的功率实在太小,本底消耗所占比重太大.如果几百W,效率应该可以94%以上.双正激也是不错的选择.综合来看,效率能比单纯的反激高许多,甚至在中小功率的时候和ZVS有一拼.其他拓扑在40W这个级别都不具备优势.主要还是本底消耗太大.比如FB-PS-ZVS,那四个管子的驱动就要消耗几个瓦特.LLC一直不熟悉,好像进来应用比较多.可是没有详细的资料,自己也没研究过.不好评论.基本上,我个人觉得,拓扑也就这么几种,合适就好.过于追求拓扑反而有些舍本逐末的感觉.完美的拓扑是不存在的.了解每个拓扑的特点,扬长避短.扎实的基本功是驾驭各种拓扑的基础
我的BOSS是个牛人,做POWER做了差不多20多年,所以他的意见还是很有见地的,

他说每种拓扑有它的优点但也有他很大的缺点所以....

我想向大家请教关于这个问题.谢谢大家,
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shuang
LV.7
11
2007-11-08 11:28
@chengzen20003
我的BOSS是个牛人,做POWER做了差不多20多年,所以他的意见还是很有见地的,他说每种拓扑有它的优点但也有他很大的缺点所以....我想向大家请教关于这个问题.谢谢大家,
一般的市电输入隔离开关电源:
150W以下用反激
反激优点:元件少、可以做全电压输入、多组输出时电压精度好、VDS电压低
反激缺点:峰值电流大、输出电解压力大、
150W-400W用正激
正激优点:变压器只做隔离变压用,相同体积的变压器和反激相比可做更大功率、输出电容纹波电流小、可靠性好.
正激缺点:
VDS电压是母线电压的2倍、元件稍多、如果输出不用耦合电感多路输出电压精度差、要加多一个额外的复位线圈、不能做宽电压输入(这点我还没搞清楚,按原理说应该可以的,但我还没见过宽电压输入的.可能是到这个功率等级了就要加PFC了的缘故吧?高人指点)
150W-400W用半桥
半桥优点:VDS电压就是母线电压,开关管电压应力小、变压器可以工作在1、3相限,也就是说比正激的功率可以大1倍,当然铁损也翻番.元件相对全桥要少点.
半桥缺点:如果不是电流型的就有个磁平衡问题,变压器副边要两个绕组做半桥整流.
400W以上用全桥
全桥优点:VDS电压就是母线电压,开关管电压应力小、变压器可以工作在1、3相限,也就是说比正激的功率可以大1倍,当然铁损也翻番.
全桥缺点:开关管上臂驱动要隔离驱动、电路复杂.要用到4个开关管.副边也要两个绕组做半桥整流.
以上是个人的经验总结,当然实际用时还要考虑成本、散热条件、客户要求、效率、体积等等.
以上只是一般拓扑,还有一些希奇古怪的组合拓补就不说了,从来没打这么多字,手都软了.
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2007-11-08 13:25
@shuang
一般的市电输入隔离开关电源:150W以下用反激反激优点:元件少、可以做全电压输入、多组输出时电压精度好、VDS电压低反激缺点:峰值电流大、输出电解压力大、150W-400W用正激正激优点:变压器只做隔离变压用,相同体积的变压器和反激相比可做更大功率、输出电容纹波电流小、可靠性好.正激缺点:VDS电压是母线电压的2倍、元件稍多、如果输出不用耦合电感多路输出电压精度差、要加多一个额外的复位线圈、不能做宽电压输入(这点我还没搞清楚,按原理说应该可以的,但我还没见过宽电压输入的.可能是到这个功率等级了就要加PFC了的缘故吧?高人指点)150W-400W用半桥半桥优点:VDS电压就是母线电压,开关管电压应力小、变压器可以工作在1、3相限,也就是说比正激的功率可以大1倍,当然铁损也翻番.元件相对全桥要少点.半桥缺点:如果不是电流型的就有个磁平衡问题,变压器副边要两个绕组做半桥整流.400W以上用全桥全桥优点:VDS电压就是母线电压,开关管电压应力小、变压器可以工作在1、3相限,也就是说比正激的功率可以大1倍,当然铁损也翻番.全桥缺点:开关管上臂驱动要隔离驱动、电路复杂.要用到4个开关管.副边也要两个绕组做半桥整流.以上是个人的经验总结,当然实际用时还要考虑成本、散热条件、客户要求、效率、体积等等.以上只是一般拓扑,还有一些希奇古怪的组合拓补就不说了,从来没打这么多字,手都软了.
辛苦了!

谢谢!
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楚天?
LV.8
13
2007-11-08 19:24
@shuang
一般的市电输入隔离开关电源:150W以下用反激反激优点:元件少、可以做全电压输入、多组输出时电压精度好、VDS电压低反激缺点:峰值电流大、输出电解压力大、150W-400W用正激正激优点:变压器只做隔离变压用,相同体积的变压器和反激相比可做更大功率、输出电容纹波电流小、可靠性好.正激缺点:VDS电压是母线电压的2倍、元件稍多、如果输出不用耦合电感多路输出电压精度差、要加多一个额外的复位线圈、不能做宽电压输入(这点我还没搞清楚,按原理说应该可以的,但我还没见过宽电压输入的.可能是到这个功率等级了就要加PFC了的缘故吧?高人指点)150W-400W用半桥半桥优点:VDS电压就是母线电压,开关管电压应力小、变压器可以工作在1、3相限,也就是说比正激的功率可以大1倍,当然铁损也翻番.元件相对全桥要少点.半桥缺点:如果不是电流型的就有个磁平衡问题,变压器副边要两个绕组做半桥整流.400W以上用全桥全桥优点:VDS电压就是母线电压,开关管电压应力小、变压器可以工作在1、3相限,也就是说比正激的功率可以大1倍,当然铁损也翻番.全桥缺点:开关管上臂驱动要隔离驱动、电路复杂.要用到4个开关管.副边也要两个绕组做半桥整流.以上是个人的经验总结,当然实际用时还要考虑成本、散热条件、客户要求、效率、体积等等.以上只是一般拓扑,还有一些希奇古怪的组合拓补就不说了,从来没打这么多字,手都软了.
半桥的偏磁问题极其微弱.推挽才有严重的偏磁问题.
半桥拓扑用电流型控制是危险的.这样会导致两个电容分压不均.而且是累积型的……最后的结果就是两个电容,一个满,一个空.
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harbin
LV.4
14
2007-11-09 00:22
@楚天?
半桥的偏磁问题极其微弱.推挽才有严重的偏磁问题.半桥拓扑用电流型控制是危险的.这样会导致两个电容分压不均.而且是累积型的……最后的结果就是两个电容,一个满,一个空.
现在60W以上就有用半桥的,是在饮水机上.
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shuang
LV.7
15
2007-11-09 09:23
@楚天?
半桥的偏磁问题极其微弱.推挽才有严重的偏磁问题.半桥拓扑用电流型控制是危险的.这样会导致两个电容分压不均.而且是累积型的……最后的结果就是两个电容,一个满,一个空.
电流型的是逐个脉冲限流的,它的限流值在一个固定的点上.
一个电容的电压高的话,那半个周期的峰值电流高,但它被限在一个点上,所以TON会变小.另一个电容电压低,相应会增大那半个周期的TON,总体正负半周的能量是平衡的,不会出现两个电容电压不一致的情况.
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楚天?
LV.8
16
2007-11-10 20:48
@shuang
电流型的是逐个脉冲限流的,它的限流值在一个固定的点上.一个电容的电压高的话,那半个周期的峰值电流高,但它被限在一个点上,所以TON会变小.另一个电容电压低,相应会增大那半个周期的TON,总体正负半周的能量是平衡的,不会出现两个电容电压不一致的情况.
这个问题我做过实验,也查过资料,也理论推算过.
楼上做过么?
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wen2007
LV.4
17
2007-11-11 14:57
@shuang
一般的市电输入隔离开关电源:150W以下用反激反激优点:元件少、可以做全电压输入、多组输出时电压精度好、VDS电压低反激缺点:峰值电流大、输出电解压力大、150W-400W用正激正激优点:变压器只做隔离变压用,相同体积的变压器和反激相比可做更大功率、输出电容纹波电流小、可靠性好.正激缺点:VDS电压是母线电压的2倍、元件稍多、如果输出不用耦合电感多路输出电压精度差、要加多一个额外的复位线圈、不能做宽电压输入(这点我还没搞清楚,按原理说应该可以的,但我还没见过宽电压输入的.可能是到这个功率等级了就要加PFC了的缘故吧?高人指点)150W-400W用半桥半桥优点:VDS电压就是母线电压,开关管电压应力小、变压器可以工作在1、3相限,也就是说比正激的功率可以大1倍,当然铁损也翻番.元件相对全桥要少点.半桥缺点:如果不是电流型的就有个磁平衡问题,变压器副边要两个绕组做半桥整流.400W以上用全桥全桥优点:VDS电压就是母线电压,开关管电压应力小、变压器可以工作在1、3相限,也就是说比正激的功率可以大1倍,当然铁损也翻番.全桥缺点:开关管上臂驱动要隔离驱动、电路复杂.要用到4个开关管.副边也要两个绕组做半桥整流.以上是个人的经验总结,当然实际用时还要考虑成本、散热条件、客户要求、效率、体积等等.以上只是一般拓扑,还有一些希奇古怪的组合拓补就不说了,从来没打这么多字,手都软了.
问一下::我看到一款电源10V,15A,采用的是7500,一个偶合变压器加两开关管,经变压器输出有一个大的电感与续流二极管,应该是一种什么样的正激拓扑??
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shuang
LV.7
18
2007-11-12 08:45
@楚天?
这个问题我做过实验,也查过资料,也理论推算过.楼上做过么?
关于这个问题不好意思,我没做过试验.能否把你理论推算的过程拿出来学习一下?
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wen2007
LV.4
19
2007-11-12 17:30
@wen2007
问一下::我看到一款电源10V,15A,采用的是7500,一个偶合变压器加两开关管,经变压器输出有一个大的电感与续流二极管,应该是一种什么样的正激拓扑??
有人帮忙回答一下吗??
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shuang
LV.7
20
2007-11-13 08:30
@wen2007
有人帮忙回答一下吗??
半桥
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楚天?
LV.8
21
2007-11-17 08:41
@shuang
关于这个问题不好意思,我没做过试验.能否把你理论推算的过程拿出来学习一下?
简要分析一下.
半桥电路中,变压器是双向励磁的,这个电流是交流电流并且通过电容组成的那只桥臂.由于电容具有隔绝直流的作用,所以,对于通过这个桥臂的电流就有一个直接的要求----正负安秒积相等,或者说,流过桥臂(电容)的电量(库仑)的积分是0.否则电容就会有电压累积--电压偏了.这个可以根据电容的微分定义直接求得.
而且,根据峰值电流控制方法,这种偏压不但不能自动回复,而且还会加剧,直至某一电容彻底饱和.
假设半桥电容桥臂的高边电容初始电压略高(由于容量差异、漏电流差异等等因素导致)而总电压固定,那么低边电容电压将略低.我们下面分析这种情况在峰值电流控制下会产生什么影响--如果电容电压趋向平均则电路是稳定的,如果电容电压保持不变则处于临界稳定状态,如果电压差异增大则系统是不稳定的.
高边电容由于电压较高(我们暂且这么设定,其实也可能低边电压要高些,也可能初始一样,某个扰动--比如负载突然接入的那个周期--总之差异产生了)在高边放电的这个周期里边,由于它的电压较高,所以电流斜率较大--开关周期较快结束.产生的AS(安秒积)较小,所以高边电容的电压降比较小.接下来,由于低边电容电压较低,所以对于同样峰值的电流,它的放电时间比较长所放出的AS也比较多,导致其电压降低更多.
AS是怎么比较的呢?就像两个等高的直角三角形,我们把其中一个锐角和直角边重叠,长的三角形面积就大.
由上面的分析可以知道,电压越低的电容,放电越多,这个过程是一个加剧的过程,所以系统是不稳定的.
同样的道理,在峰值电流控制的全桥拓扑里边是不能加隔直电容的(也完全不需要).道理同上.
可以做个简单实验,在峰值电流控制的全桥电路里边串联一个隔直电容就知道了.呵呵
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楚天?
LV.8
22
2007-11-17 08:48
@楚天?
简要分析一下.半桥电路中,变压器是双向励磁的,这个电流是交流电流并且通过电容组成的那只桥臂.由于电容具有隔绝直流的作用,所以,对于通过这个桥臂的电流就有一个直接的要求----正负安秒积相等,或者说,流过桥臂(电容)的电量(库仑)的积分是0.否则电容就会有电压累积--电压偏了.这个可以根据电容的微分定义直接求得.而且,根据峰值电流控制方法,这种偏压不但不能自动回复,而且还会加剧,直至某一电容彻底饱和.假设半桥电容桥臂的高边电容初始电压略高(由于容量差异、漏电流差异等等因素导致)而总电压固定,那么低边电容电压将略低.我们下面分析这种情况在峰值电流控制下会产生什么影响--如果电容电压趋向平均则电路是稳定的,如果电容电压保持不变则处于临界稳定状态,如果电压差异增大则系统是不稳定的.高边电容由于电压较高(我们暂且这么设定,其实也可能低边电压要高些,也可能初始一样,某个扰动--比如负载突然接入的那个周期--总之差异产生了)在高边放电的这个周期里边,由于它的电压较高,所以电流斜率较大--开关周期较快结束.产生的AS(安秒积)较小,所以高边电容的电压降比较小.接下来,由于低边电容电压较低,所以对于同样峰值的电流,它的放电时间比较长所放出的AS也比较多,导致其电压降低更多.AS是怎么比较的呢?就像两个等高的直角三角形,我们把其中一个锐角和直角边重叠,长的三角形面积就大.由上面的分析可以知道,电压越低的电容,放电越多,这个过程是一个加剧的过程,所以系统是不稳定的.同样的道理,在峰值电流控制的全桥拓扑里边是不能加隔直电容的(也完全不需要).道理同上.可以做个简单实验,在峰值电流控制的全桥电路里边串联一个隔直电容就知道了.呵呵
当然,半桥电路里边电容上一般都并联均压电阻,这会一定程度上的减少不平衡程度.但是由于耗散功率限制,电阻不能太小,所以效果并不明显.
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楚天?
LV.8
23
2007-11-17 08:53
@wen2007
问一下::我看到一款电源10V,15A,采用的是7500,一个偶合变压器加两开关管,经变压器输出有一个大的电感与续流二极管,应该是一种什么样的正激拓扑??
如果有两只电容串联,并且中间点接到了变压器上呢,那就是半桥.要是只有一只电容,那就有可能是正激.
7500是什么芯片呢?
150W的电路,用半桥或者双正激的可能比较小呢.--功率不大,用单管足够且效率相差不多.出于成本考虑不会用双管的.
我觉得,比较可能是有源钳位.

上面有驱动变压器么?
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shuang
LV.7
24
2007-11-17 10:09
@楚天?
当然,半桥电路里边电容上一般都并联均压电阻,这会一定程度上的减少不平衡程度.但是由于耗散功率限制,电阻不能太小,所以效果并不明显.
同意你说的两个电容电压不平衡的观点.对你说的全桥的那个问题不认同.学习中……
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楚天?
LV.8
25
2007-11-17 14:36
@shuang
同意你说的两个电容电压不平衡的观点.对你说的全桥的那个问题不认同.学习中……
恩,半桥我调过也算过.
全桥我没调过纯粹的峰值电流型的.
一般都是带斜坡补偿的--这种已经是介于峰值电流和电压型之间的控制了.

对于全桥也只是理论上分析,认为应该和半桥具有一样的问题.
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310555397
LV.6
26
2007-11-17 15:39
@楚天?
如果有两只电容串联,并且中间点接到了变压器上呢,那就是半桥.要是只有一只电容,那就有可能是正激.7500是什么芯片呢?150W的电路,用半桥或者双正激的可能比较小呢.--功率不大,用单管足够且效率相差不多.出于成本考虑不会用双管的.我觉得,比较可能是有源钳位.上面有驱动变压器么?
你是湖北的么?
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楚天?
LV.8
27
2007-11-18 11:47
@310555397
你是湖北的么?
哈尔滨的.
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brinex
LV.6
28
2007-11-18 14:35
@楚天?
哈尔滨的.
以前我们公司全部是反激的,这次
我做了一个正激的,效率很低,而且输出电感也很热啊
不清楚怎么弄啊,上个波形图大家看看
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/59/963811195366903.bmp');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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老江桥
LV.4
29
2007-11-18 15:05
@楚天?
如果有两只电容串联,并且中间点接到了变压器上呢,那就是半桥.要是只有一只电容,那就有可能是正激.7500是什么芯片呢?150W的电路,用半桥或者双正激的可能比较小呢.--功率不大,用单管足够且效率相差不多.出于成本考虑不会用双管的.我觉得,比较可能是有源钳位.上面有驱动变压器么?
7500就是494
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2007-11-19 08:45
@老江桥
7500就是494
新的一周开始,各位好!

有个问题想请教一下,我要做一个FLYBACK 拓扑结构电路,其中变压器尺寸要求特别小:宽度不大于13MM,高度不大于6MM,长度没有要尔,请大家推建一个有没有那种变压器骨架满足这种要求,关于功率要求越大越好,功率小也没太大关系.

祝大家新的一周工作愉快.
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楚天?
LV.8
31
2007-11-19 20:55
@brinex
以前我们公司全部是反激的,这次我做了一个正激的,效率很低,而且输出电感也很热啊不清楚怎么弄啊,上个波形图大家看看[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/59/963811195366903.bmp');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
这是那里的波形?你用交流档测的楼继波形?
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