• 回复
  • 收藏
  • 点赞
  • 分享
  • 发新帖

PI工程师:求问可调电源设计

我现在想做一个5V*4.8A-24V*1A输出的可调压稳压电源,功率24W,想用TOP243/244做,但是不知道我这个电源的设计应该按5V时设计变压器,还是24V时设计计算变压器.
另外,我现在的思路是用TL431设计反馈电路,用调整TL431”上分压电阻值”的大小,实现对TOP芯片占空比的控制,以此调整输出电压大小,实现调压,不知可行不可行?担心的问题是,这样做是不是会产生反馈控制环路的不稳定,以致出现输出电压振荡.
还有就是我能实现恒功率输出吗?
现在关键对怎样实现可调压设计很迷茫,请给推荐一本书或者PI公司有没有关于这方面的介绍资料.
谢谢啦!
全部回复(39)
正序查看
倒序查看
nanonan
LV.2
2
2008-04-20 16:37
怎么没人顶?PI工程师没有看到吗?

自己先顶一下.

或者哪位高手曾经做过,也请不吝赐教,谢谢!
0
回复
2008-04-20 19:26
@nanonan
怎么没人顶?PI工程师没有看到吗?自己先顶一下.或者哪位高手曾经做过,也请不吝赐教,谢谢!
按 24V设计,可以通过调节TL431的分压电阻实现.
0
回复
nanonan
LV.2
4
2008-04-20 23:46
@powerint_dpa
按24V设计,可以通过调节TL431的分压电阻实现.
谢谢啦!

但我还有疑问:
我查了一下论坛上的帖子,发现“powerint-cec”曾经给一个使用TOP249Y做可调电源的询问者的一个特别指出,做可调电源时,供电绕组用正激,而不是反激.另外还有个帖子,帖主“不菜”使用TOP做了一个可调电源,也特别指出,给光耦供电的绕组用正激.是非得做成正激呢还是反激正激都可以呢?做成正激是什么道理呢?对控制环路的影响是怎样的?

我想对TOP的反激设计电路进行控制环路的详细分析学习,正在拜读powerint-cec的精华帖,但我好像觉得帖子上有时只是给出了公式,并没有给出为什么是这样的,而且没有参考文献也没说.所以想请您给介绍一个分析TOP反激电路控制环路的书,中文、英文都可以,讲得详细就好,拜托务必推荐.

明天先用PIExpert设计一下.

谢谢!
0
回复
nanonan
LV.2
5
2008-04-21 23:46
@powerint_dpa
按24V设计,可以通过调节TL431的分压电阻实现.
PI工程师,我今天照着AN32手算了一半,同时参照了PIExpert的结果.
我对这个可调电源有了初步的设计认识并疑问,您给看看:
1.可调电源应该设计成固定电压输入的,而不应该设计成宽范围输入的,因为我要能最大范围内调整占空比,才能大范围调整输出电压.
2.选择磁芯时,有“三层绝缘线”和“使用安全边距结构”之分,请问什么是安全边距?
3.我觉得应该选用P封装的TOP-GX芯片,这样只有一个M引脚需要处理.但是我若将M引脚设置成欠压过压和线电压前馈的线电压检测模式,是不是会对我的占空比有影响?因为DMAX在线电压100V时是78%,在线电压是375V时是38%,而我若应用在市电220V时,DMAX岂不是达不到78%,从而导致我的占空比调节范围小.我应该将M引脚禁用,是这样吗?
另外,我上个帖子您没给回,请您再抽时间解答一下.
谢谢!
0
回复
2008-04-22 08:54
@nanonan
PI工程师,我今天照着AN32手算了一半,同时参照了PIExpert的结果.我对这个可调电源有了初步的设计认识并疑问,您给看看:1.可调电源应该设计成固定电压输入的,而不应该设计成宽范围输入的,因为我要能最大范围内调整占空比,才能大范围调整输出电压.2.选择磁芯时,有“三层绝缘线”和“使用安全边距结构”之分,请问什么是安全边距?3.我觉得应该选用P封装的TOP-GX芯片,这样只有一个M引脚需要处理.但是我若将M引脚设置成欠压过压和线电压前馈的线电压检测模式,是不是会对我的占空比有影响?因为DMAX在线电压100V时是78%,在线电压是375V时是38%,而我若应用在市电220V时,DMAX岂不是达不到78%,从而导致我的占空比调节范围小.我应该将M引脚禁用,是这样吗?另外,我上个帖子您没给回,请您再抽时间解答一下.谢谢!
你的問題這么多,很難簡單囬答清楚;
1.髖輸入範圍也可以
2.建議你採用三重絕緣腺
3.可以將M踋作為輸入過欠壓功能來使用,不需考慮Dmax

供電繞組需要做成正激
0
回复
nanonan
LV.2
7
2008-04-23 11:44
@powerint_dpa
你的問題這么多,很難簡單囬答清楚;1.髖輸入範圍也可以2.建議你採用三重絕緣腺3.可以將M踋作為輸入過欠壓功能來使用,不需考慮Dmax供電繞組需要做成正激
昨天瞎忙了一天,没什么喜人进展......

您的回帖对我的设计指好了方向,但是我还想知道为什么这么做,
所以请您务必推荐我一些资料,特别关于控制环路的,无论英文中文,只要能跟TOP的反激设计电路对应就好,这样我自己就能学一学了.

下午根据您的建议设计一下,希望在您的帮助下尽快设计出来.
谢谢呀!
0
回复
2008-04-25 09:07
@nanonan
昨天瞎忙了一天,没什么喜人进展......您的回帖对我的设计指好了方向,但是我还想知道为什么这么做,所以请您务必推荐我一些资料,特别关于控制环路的,无论英文中文,只要能跟TOP的反激设计电路对应就好,这样我自己就能学一学了.下午根据您的建议设计一下,希望在您的帮助下尽快设计出来.谢谢呀!
关于环路分析,需要些基本的自动控制理论, 最直接的就是 nyquist 稳定判据;另需将 power这部分线性话,目前流行的是 状态空间平均法; 我贴出几篇这样的文章,你看看吧

Understanding Buck Power Stages In Switchmode Power Supplies
Understanding Buck-Boost Power Stages in Switchmode Power Supplies
Understanding Boost Power Stages In Switchmode Power Supplies
0
回复
nanonan
LV.2
9
2008-04-25 20:14
@powerint_dpa
关于环路分析,需要些基本的自动控制理论,最直接的就是nyquist稳定判据;另需将power这部分线性话,目前流行的是状态空间平均法;我贴出几篇这样的文章,你看看吧UnderstandingBuckPowerStagesInSwitchmodePowerSuppliesUnderstandingBuck-BoostPowerStagesinSwitchmodePowerSuppliesUnderstandingBoostPowerStagesInSwitchmodePowerSupplies
谢谢给我资料啊.
粗略看了一下buck-boost的资料,发现里头讲到了反激式的,打算重点学习.
哈,还得加把劲儿啊.
正在弄,争取周日贴图出来.
0
回复
nanonan
LV.2
10
2008-04-27 18:28
@powerint_dpa
关于环路分析,需要些基本的自动控制理论,最直接的就是nyquist稳定判据;另需将power这部分线性话,目前流行的是状态空间平均法;我贴出几篇这样的文章,你看看吧UnderstandingBuckPowerStagesInSwitchmodePowerSuppliesUnderstandingBuck-BoostPowerStagesinSwitchmodePowerSuppliesUnderstandingBoostPowerStagesInSwitchmodePowerSupplies
dpa工程师你好.

我的设计指标做了一些调整,设计成3V*4A--15V*0.8A的3V-15V可连续调节的宽范围输入式电源.

我根据15V*0.8A进行了PI Expert设计,得到了各个器件的数值,我画了一下儿电路图,器件值都是按照软件给的值,只是将变压器的供电绕组换成了正激.
我完全按照软件给的值做行不行??您给看看.

我发现软件设计的RF3增益限制电阻值很大,是1580欧姆,这个值是根据光耦的电流传输比设定的吗?我看别的板子上这个电阻都是100或者470欧姆,差别怎么这么大呢?

先写这么多吧,谢谢啊^_^.

2314611209292090.sch
0
回复
2008-04-28 13:59
@nanonan
dpa工程师你好.我的设计指标做了一些调整,设计成3V*4A--15V*0.8A的3V-15V可连续调节的宽范围输入式电源.我根据15V*0.8A进行了PIExpert设计,得到了各个器件的数值,我画了一下儿电路图,器件值都是按照软件给的值,只是将变压器的供电绕组换成了正激.我完全按照软件给的值做行不行??您给看看.我发现软件设计的RF3增益限制电阻值很大,是1580欧姆,这个值是根据光耦的电流传输比设定的吗?我看别的板子上这个电阻都是100或者470欧姆,差别怎么这么大呢?先写这么多吧,谢谢啊^_^.2314611209292090.sch
原理图你贴出屏幕抓图吧,
0
回复
nanonan
LV.2
12
2008-04-28 15:04
@powerint_dpa
原理图你贴出屏幕抓图吧,
如下图所示,问题如上贴.谢谢^_^.

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/64/2314611209366261.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
0
回复
2008-04-28 17:50
@nanonan
如下图所示,问题如上贴.谢谢^_^.[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/64/2314611209366261.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
你的图看不清,你说的RF3是什么电阻?
0
回复
nanonan
LV.2
14
2008-04-28 21:02
@powerint_dpa
你的图看不清,你说的RF3是什么电阻?
就是输出电压的正极到光耦的二极管阳极端之间的那个电阻.

我的上个帖子的.sch文件可以看的,只要下载下来,用protel打开时,将database location 改成下载的文件地址,就能打开了.我是用99se画的.

电阻的名称,我都是根据PI Expert 软件中的电阻名称说的,软件中电路的各个位置的电阻名称都已经被标准化了.我用的是PI Expert 6.5.
0
回复
2008-04-29 09:05
@nanonan
就是输出电压的正极到光耦的二极管阳极端之间的那个电阻.我的上个帖子的.sch文件可以看的,只要下载下来,用protel打开时,将databaselocation改成下载的文件地址,就能打开了.我是用99se画的.电阻的名称,我都是根据PIExpert软件中的电阻名称说的,软件中电路的各个位置的电阻名称都已经被标准化了.我用的是PIExpert6.5.
设置431周边时,按输出3V,且需选用TLV431,普通的TLC431不行的.
0
回复
nanonan
LV.2
16
2008-04-29 23:51
@powerint_dpa
设置431周边时,按输出3V,且需选用TLV431,普通的TLC431不行的.
上午看了您的回帖,我就赶紧查TLV431,得到了一个表,贴在下边,您说的应该是让我选择最后一种吧?

今天老看431和光耦的资料了,现在脑袋都迷糊了,感觉还是不会用这两个器件,明天接着看了.

我糊涂的地方是:431的反馈,对照powerint-cec的控制环路帖子看,想不明白,这个我自己接着想吧;

光耦的CTR,资料上给的都是一个范围,比如60-120,但是对于一个光耦来说,它的CTR应该是这个范围中的一个值吧?(问的有点儿小儿科了,请别见笑.)

您给的建议我想了想,但不知道理解的对不对,明天再想想.

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/64/2314611209484300.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
0
回复
nanonan
LV.2
17
2008-05-05 16:45
@powerint_dpa
设置431周边时,按输出3V,且需选用TLV431,普通的TLC431不行的.
dpa工你好,五一玩得怎样?我又开工了.
这两天我买了个电源,5V*2A的.它用的是TOP222P的芯片,我决定在它的电路板上改.
5V*2A的电源的变压器(称其为变压器A)是初级:2152uH,次级:6uH,供电:31uH.
我有一个从12V*1A的电源上卸下来的变压器(称其为变压器B),参数是初级:2110uH,次级:26uH,供电:30uH.
变压器A和B的管脚位置和同名端我都测好了,不一样的.
于是我把变压器A卸下来,把B换上,用小刀把板子上跟变压器B不对应原有的线路划断,再用小细线按照正确的线路连起来,同时把供电绕组接成正激的,但是我插电后,没有输出.
我又把供电正激换成反激设置,结果保险管烧了.
我就把保险管短接,重新上电后,扼流线圈冒烟了.
我把器件查了查,发现整流桥没坏,把TOP222P卸下来,D_S端没有值了,应该坏了.
现在一团糟了,请给我指点一下,翘首期盼中......
谢谢啊.
板子的电路图在下边的文件里.
2314611209977122.sch
0
回复
nanonan
LV.2
18
2008-05-06 15:54
@powerint_dpa
设置431周边时,按输出3V,且需选用TLV431,普通的TLC431不行的.
dpa工,现在很忙吗?

我看了些资料,发现PWM控制分很多种,控制方式有电压控制型、电流控制型,控制模式有电压型、峰值电流型、平均电流型、滞环电流型、相加控制型等.

我想知道TOP是什么类型的,是峰值电流型吗?它是电压外环控制和电流内环控制的双闭环控制类型吗?

谢谢.
0
回复
2008-05-07 13:07
@nanonan
dpa工,现在很忙吗?我看了些资料,发现PWM控制分很多种,控制方式有电压控制型、电流控制型,控制模式有电压型、峰值电流型、平均电流型、滞环电流型、相加控制型等.我想知道TOP是什么类型的,是峰值电流型吗?它是电压外环控制和电流内环控制的双闭环控制类型吗?谢谢.
电压型
0
回复
nanonan
LV.2
20
2008-05-08 10:00
@powerint_dpa
电压型
现在很糊涂了.

我在沙占有老师的《新型单片开关电源设计与应用技术》(世纪新版)一书的第23页,在“5.脉宽调制器”介绍时,第一句话就是“脉宽调制器是电流反馈式控制电路”,然后解释了一下.然而你又说是电压控制型,这是怎么回事儿呢?

请教.
0
回复
cmg
LV.9
21
2008-05-08 15:49
@nanonan
现在很糊涂了.我在沙占有老师的《新型单片开关电源设计与应用技术》(世纪新版)一书的第23页,在“5.脉宽调制器”介绍时,第一句话就是“脉宽调制器是电流反馈式控制电路”,然后解释了一下.然而你又说是电压控制型,这是怎么回事儿呢?请教.
沙占有老师的书没有看过.但TOP确实是电压型的.
0
回复
nanonan
LV.2
22
2008-05-11 11:49
@cmg
沙占有老师的书没有看过.但TOP确实是电压型的.
pi工程师,我请教个控制的小问题.

在powerint-cec的控制环路分析大作中,在分析Kmod部分小信号传递函数时,说“DCreg是PWM部分的直流增益,由[4]查出典型值是230”,[4]指的是PI-datasheet242-250.但是我怎么也找不到.请给指点一下具体位置.

我用的芯片型号是TOP243P.

谢谢!
0
回复
nanonan
LV.2
23
2008-05-19 23:16
@cmg
沙占有老师的书没有看过.但TOP确实是电压型的.
cmg你好.

我误打误撞已经实现调压了,效率也不错,主要是变压器的设计问题.

我想问,我设计3-12V可调的调压电源时,变压器应该按照12V输出时设计,但是还有个关键问题是,我应该按连续工作模式设计变压器,还是应该按不连续模式设计?连续或者不连续的KP因子应该选多大??

急!谢谢!
0
回复
nanonan
LV.2
24
2008-05-20 07:39
@cmg
沙占有老师的书没有看过.但TOP确实是电压型的.
还有,此时,我的占空比选择多少比较合适?应取较小值还是较大值?
谢谢!
0
回复
cmg
LV.9
25
2008-05-20 09:03
@nanonan
cmg你好.我误打误撞已经实现调压了,效率也不错,主要是变压器的设计问题.我想问,我设计3-12V可调的调压电源时,变压器应该按照12V输出时设计,但是还有个关键问题是,我应该按连续工作模式设计变压器,还是应该按不连续模式设计?连续或者不连续的KP因子应该选多大??急!谢谢!
都可以,连续方式效率高一些.
0
回复
cmg
LV.9
26
2008-05-20 09:06
@nanonan
pi工程师,我请教个控制的小问题.在powerint-cec的控制环路分析大作中,在分析Kmod部分小信号传递函数时,说“DCreg是PWM部分的直流增益,由[4]查出典型值是230”,[4]指的是PI-datasheet242-250.但是我怎么也找不到.请给指点一下具体位置.我用的芯片型号是TOP243P.谢谢!
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/65/4221211245565.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
换算一下单位,上下同乘1000.
0
回复
nanonan
LV.2
27
2008-05-20 14:19
@cmg
都可以,连续方式效率高一些.
我的变压器计算是按照PI网站上的应用指南AN-32的步骤设计的,我算了一遍了,但是结果很离谱,比如初级电感4571uH,而我实验使用的才2100uH,而实验结果很好.即我现在反推变压器设计,推得跟我实际用的对应不上.
我用的是EFD20磁芯.
我觉得我应该调整占空比参数什么的,但是应用指南上给的占空比好像固定的,请问我该怎么调整?
谢谢!
0
回复
cmg
LV.9
28
2008-05-20 15:16
@nanonan
我的变压器计算是按照PI网站上的应用指南AN-32的步骤设计的,我算了一遍了,但是结果很离谱,比如初级电感4571uH,而我实验使用的才2100uH,而实验结果很好.即我现在反推变压器设计,推得跟我实际用的对应不上.我用的是EFD20磁芯.我觉得我应该调整占空比参数什么的,但是应用指南上给的占空比好像固定的,请问我该怎么调整?谢谢!
最好的方法是找我们代理商帮忙,我们不主张在网上指导客户做具体的试验,只是回答一些一般性的技术问题.
0
回复
zhenxiang
LV.10
29
2008-05-23 13:42
@nanonan
还有,此时,我的占空比选择多少比较合适?应取较小值还是较大值?谢谢!
这都是些基本的问题建议自己多看看书,作试验验证,什么都问就没意思了
0
回复
nanonan
LV.2
30
2008-05-24 19:02
@cmg
都可以,连续方式效率高一些.
采用配备TL431的光耦反馈时,光耦的限流电阻阻值怎么确定?
怎么计算的?
谢谢!
0
回复
2008-09-15 16:15
@nanonan
dpa工程师你好.我的设计指标做了一些调整,设计成3V*4A--15V*0.8A的3V-15V可连续调节的宽范围输入式电源.我根据15V*0.8A进行了PIExpert设计,得到了各个器件的数值,我画了一下儿电路图,器件值都是按照软件给的值,只是将变压器的供电绕组换成了正激.我完全按照软件给的值做行不行??您给看看.我发现软件设计的RF3增益限制电阻值很大,是1580欧姆,这个值是根据光耦的电流传输比设定的吗?我看别的板子上这个电阻都是100或者470欧姆,差别怎么这么大呢?先写这么多吧,谢谢啊^_^.2314611209292090.sch
学习中......
0
回复