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电源小白对一个电源想法的实验

最近一个新项目的电源需要一组隔离的5V输出,最大带载30mA。隔离耐压2kV。由于成本敏感,不能使用品牌的隔离DCDC,如B0505之类的模块。

参考电动牙刷无线充电电路,画出了如下电路:

原边部分:使用非门产生约40kHz,50%占空比的方波控制NPN三极管定频开关。

 

输出部分:肖特基二极管整流、滤波。由于没有任何反馈部分所以输出电压肯定不稳,所以加一颗低压差的LDO,保证5.3~15V输入时,输出为稳定的5V。R2电阻为加负载,防止空载时电压过高。

 

由于变压器定制时间长,所以使用了一个手头上现有的变压器,参数: 

匝比 原边:输出=10:26;绕制方法1->3,5->4;原边电感量180uH。

 

实验结果:

由于实验时LDO的样品还没有到,所以以下所指的输出都是指D2负极对SGND的电压;

 

基本能满足使用需求,带载30mA时,输出电压为6.6V,满足LDO最低输入电压的要求。空载时输出电压为20V,需要适当调整匝比或减小假负载阻值。

 

遇到的问题:

1、输出纹波较大,不确定LDO能否滤除,若滤除不了,还需要做滤波电路。

2、距离10cm能听到噪音。

3、无论输出带载与否,输入端都会消耗约100mA电流。(应该是占空比固定的原因)

 

 

楼主主要是做单片机的,对电源了解不多,仅仅是对这个想法做了一个实验。在此请各路大神对该想法做下评价,欢迎指正不足之处。

 

以下是几个点的波形:

全部回复(18)
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2019-12-17 21:12
抱歉,补了几张图,难道是写的太长了,大家都懒得看吗
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2019-12-17 23:02
电源你这样做是不行的
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2019-12-18 17:13
@BEYOND1993
电源你这样做是不行的
功率小也不行吗?
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st.you
LV.9
5
2019-12-20 14:51
纹波大可以在次级加一级LC滤波就可以了,电路只要静态功耗不大,元器件承受得了就没问题。
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2019-12-21 09:02
@st.you
纹波大可以在次级加一级LC滤波就可以了,电路只要静态功耗不大,元器件承受得了就没问题。
滤波没问题,可以加的。现在主要的问题是有噪音。我量了下驱动的方波,发现是很奇怪的波形,不知道跟这个驱动波形有没有关系。
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xzszrs
LV.11
7
2019-12-21 15:42
用什么IC?搞一个RCC比你这个成本低还能原边稳压!
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2019-12-21 22:28
@xzszrs
用什么IC?搞一个RCC比你这个成本低还能原边稳压!
ic用的是非门,产生方波,驱动三极管
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st.you
LV.9
9
2019-12-22 14:04
@大111111111
滤波没问题,可以加的。现在主要的问题是有噪音。我量了下驱动的方波,发现是很奇怪的波形,不知道跟这个驱动波形有没有关系。
就这样了。
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xzszrs
LV.11
10
2019-12-22 16:26
@大111111111
ic用的是非门,产生方波,驱动三极管

我的意思是不用IC,用RC反馈通过变压器反馈产生自激振荡。

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2019-12-22 19:38
@xzszrs
我的意思是不用IC,用RC反馈通过变压器反馈产生自激振荡。
没搞过啊,小白一个,给个图参考下呗
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sarcophile
LV.6
12
2020-03-04 12:58
这个方案不是不行,但是你相关知识差太多了也很棘手。反激的变压器还是需要设计一下,确定不会饱和;变压器至少要有尖峰吸收否则太不可靠了;C6用10uF太小了,上电解电容吧,怎么也要100uF左右;输入端2欧电阻不需要吧;三极管的驱动也要考虑,否则损耗大坏的快。
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2020-03-07 14:30
@sarcophile
这个方案不是不行,但是你相关知识差太多了也很棘手。反激的变压器还是需要设计一下,确定不会饱和;变压器至少要有尖峰吸收否则太不可靠了;C6用10uF太小了,上电解电容吧,怎么也要100uF左右;输入端2欧电阻不需要吧;三极管的驱动也要考虑,否则损耗大坏的快。
老哥慧眼,对电源我懂得确实不多,占空比调到50以下,变压器重新设计,加吸收回路,开关管改mosfet。主要是想验证一下我这个想法能不能实现最初的需求,我会坚持做下去
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2020-03-23 09:30
@大111111111
没搞过啊,小白一个,给个图参考下呗
不建议RC,RC对零件选型要求给出高
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2020-03-23 23:06
@大111111111
功率小也不行吗?
没问题的,放心用,注意变压器的变比,我在一个1W的DC-DC上已经成熟使用了,单片机输出的一个PWM驱动信号驱动MOS管,输出10V、100mA,经过LDO稳压到5V,驱动CAN驱动芯片;由于没有稳压,所以占空比不能太高,大概13%左右,频率30K
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韩易
LV.3
16
2020-04-15 11:36
@BEYOND1993
电源你这样做是不行的
对的,成本敏感也尽量不要在电源上下狠手啊
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2020-04-27 13:37
看到对成本敏感几个字,就看不下去了
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2020-05-03 06:37
@米山人家
看到对成本敏感几个字,就看不下去了[图片]
然而你还是回复了
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dy-g3Gxyp52
LV.1
19
2020-05-03 13:52
这波动太差可靠性不高呀?
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