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【我是工程师第四季】DIY 250W LLC 电动车充电器(公布V2.3 Gb文件)..

首先感谢电源网及各位工作人员,为工程师提供这么好的平台;特别感谢FQD、璐璐、天边的邀请我是工程师第三季刚刚结束不久,又迎来了第四季,各位工程师又有的忙了;当然电源网的各位工作人员也不会闲着了,从预热期到正式开赛,其中的推广可想工作量的浩大,你们辛苦了哈。

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第三季的时候有发贴“电流模式的LLC半桥电源制作”(有需要的可以看看),主要采用了NXP的TEA19161+TEA19162+TEA1995制作了一款电源,其效率以及各方面的性能都很不错,所以这次决定也采用该IC组合DIY一款48V的电动车充电器(由于上班需要,买了辆电动车代步,配的充电器充电实在是太慢了,得8-10个小时才能充满)。

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设计规格如下:

输入:90~264Vac(50~60Hz)

输出:55Vdc@4.55A(恒压恒流)

目标效率:92%(板端满载)

样机:



备注:绿色-谐振电流波形;紫色-谐振电压波形;黄色-下管VGS波形。


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相关资料:

2018-01-30:

DIY 250W LLC 电动车充电器_V2.1_SCH.pdf

DIY 250W LLC 电动车充电器_V2.1_PCB.rar

备注:PCB采用AD17绘制。


2018-02-28:

250W LLC变压器计算.pdf

NXP官网LLC设计.rar


2018-03-01:

DIY 250W LLC 电动车充电器_V2.3版Gb文件.rar

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兰波
LV.8
2
2020-05-13 12:04

兵马未动,粮草先行;DIY的部分元器件到货了,相应的电路也在紧张的进行中,敬请期待

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兰波
LV.8
3
2020-05-13 12:35

刚买的散热片到货了,买的是铝片,准备自己DIY需要的样子;

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兰波
LV.8
4
2020-05-13 12:40

在网上找到了这个48V蓄电池充电曲线图;

于是就简单的搭建了一个电量显示的电路;

迫不及待的画了一个小板子进行电路的实验,其结果达到了预期效果。

该电路从简出发,采用TL431作为基准电压,LM324做比较器;

其原理是使用TL431提供一个2.5V的基准分配给4个运放的负端一个基准,然后运放的

正端通过分压方式来检测电池电压,分别点亮LED;

采用了4级电量显示,分别为25%(47V)、50%(47V)、75%(51V)、100%(55V).

由于实验,并且公司这边也支持手工做板,所以就手工做板,即省时间也省钱,哈哈

采用单面转印,另外一面贴胶布,这样就是双面板了。

转印并腐蚀后的板子;达到了预期效果;

抓紧时间焊接,由于没有高压的帖片电容,所以直接焊接了一个高耐压的电解;

由于没有适合阻值的电阻,所以采用了两个并联(详见原理图);

采用DC电源模拟电池电压;

理论计算值是47V点亮第一个LED,也就是25%的时候,由于基准及阻值的误差,实际47.41V点亮;

49V点亮第2个LED,也就是50%的时候,实际49.22V点亮;


51V点亮第3个LED,也就是75%的时候,实际51.11V点亮;

55V点亮第4个LED,也就是100%的时候,实际50.02V点亮;

该电路达到了预期效果,基本可以用于该设计。


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兰波
LV.8
5
2020-05-13 12:50

PCB已经导入,正在抓紧时间布局画线;

敬请期待。

===============几天后======================

布局基本搞定了,再进行一些微调就差不多了;

散热片方面还没有处理好,一二次侧需要处理下;

敬请期待,谢谢。

=======================几天后 =======================================


布局基本调的差不多了;

准备开始布线了。

======================== 几天后 ====================================


经过一天断断续续的Layout,基本画的差不多了;

明天再努力下就可以基本搞定了。

======================= 休息,休息 ===================================

经过一天一夜,终于LAY的差不多了;

尽量在顶层走线(实物是底层贴片面),部分走线和地采用底层。

======================= 休息专用线===================================

基本就是这样了,接下来的时间就是制作板子了;

同样还是先采用手工板,验证的差不多了再进行工厂打样;

节约成本节约时间。

======================= 休息专用线===================================


能用帖的都用贴片的了,不能贴的只能用插件了。

PCB尺寸:70*160mm



准备开始制作板子;

先在AD里面设置好层和方向,然后采用激光打印机打印;

然后将覆铜板打磨光亮;

将打印好的转印纸,对折好,然后将覆铜板夹在中间;

然后进行热转印;

温度设置165度左右,由于环境温度比较低,所以进行三次转印;

转印好的PCB板子;

腐蚀好,并进行打孔;

然后进行切边;

然后再进行打磨掉黑色粉末;

从打孔可以发现,这次做的上下两层对的比较准。

打磨后,及时涂上松香水;

然后用热风枪吹干;

等板子冷了不粘手了,就可以开工焊接了。

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兰波
LV.8
6
2020-05-13 12:58

大概先用表格计(后续有时间会陈列公式计算)算了一下变压器参数;

采用的是通用的LLC计算公式进行设计的表格,也应该适用现在先版本的LLC IC模式;

PFC输出电容采用450V/120UF(18*35MM);

PFC稳压输出400V左右;

由于采用肖特基整流,所以压降稍微设置大一点了0.7V;

谐振频率在这选择了100KHZ;

K值设置6。

暂时先选择33nf的谐振电容,后续根据调试在进行相应的变更;

谐振电容的大小和漏感是相反的;

变压器采用ETD34双槽变压器;

其谐振电感直接由漏感来实现,所以在设计制作变压器的时候就有一点的难度了(相对于外置谐振电感的设计);

初步确定变压器匝数情况为:38:10:4T

这些是附件的,对选择器件有一定的参考性质;

下面将进行详细参数计算(比较忙,争取每天写一点吧)

1、理论匝比(由于输入公式比较耗时,所以直接截图了)


2、最高、最低输入电压的增益


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wjf2016
LV.1
7
2020-05-13 14:00
@兰波
[图片]大概先用表格计(后续有时间会陈列公式计算)算了一下变压器参数;采用的是通用的LLC计算公式进行设计的表格,也应该适用现在先版本的LLCIC模式;PFC输出电容采用450V/120UF(18*35MM);PFC稳压输出400V左右;由于采用肖特基整流,所以压降稍微设置大一点了0.7V;[图片]谐振频率在这选择了100KHZ;K值设置6。[图片]暂时先选择33nf的谐振电容,后续根据调试在进行相应的变更;谐振电容的大小和漏感是相反的;[图片]变压器采用ETD34双槽变压器;其谐振电感直接由漏感来实现,所以在设计制作变压器的时候就有一点的难度了(相对于外置谐振电感的设计);初步确定变压器匝数情况为:38:10:4T[图片]这些是附件的,对选择器件有一定的参考性质;下面将进行详细参数计算(比较忙,争取每天写一点吧)1、理论匝比(由于输入公式比较耗时,所以直接截图了)[图片]2、最高、最低输入电压的增益[图片]
可以分享一下计算LLC变压器参数的表格吗
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2020-05-16 20:42
@兰波
[图片]大概先用表格计(后续有时间会陈列公式计算)算了一下变压器参数;采用的是通用的LLC计算公式进行设计的表格,也应该适用现在先版本的LLCIC模式;PFC输出电容采用450V/120UF(18*35MM);PFC稳压输出400V左右;由于采用肖特基整流,所以压降稍微设置大一点了0.7V;[图片]谐振频率在这选择了100KHZ;K值设置6。[图片]暂时先选择33nf的谐振电容,后续根据调试在进行相应的变更;谐振电容的大小和漏感是相反的;[图片]变压器采用ETD34双槽变压器;其谐振电感直接由漏感来实现,所以在设计制作变压器的时候就有一点的难度了(相对于外置谐振电感的设计);初步确定变压器匝数情况为:38:10:4T[图片]这些是附件的,对选择器件有一定的参考性质;下面将进行详细参数计算(比较忙,争取每天写一点吧)1、理论匝比(由于输入公式比较耗时,所以直接截图了)[图片]2、最高、最低输入电压的增益[图片]
班长还没有更新内容啊?顶顶顶顶!
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zhou2013
LV.6
9
2020-06-30 15:25
@lianghongce
班长还没有更新内容啊?顶顶顶顶!
继续跟贴,
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xsl1997
LV.1
10
2022-03-09 20:36

学习

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