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反激电源设计---变压器咨询

    在做一款反激电源的设计,输入24V,输出23V/1.4A。开关芯片选用LT1738IG(开关信号斜率可调的芯片)。设计原理图和关键部位参数如下所

示:

                            图1  大体外围电路

    基于LT1738的反激设计,可以隔离或者非隔离,目前调试的非隔离电路。

                         图2  反激部分详细器件和参数

   反激设计各器件参数如图所示。

关于变压器,EFD25磁芯,电感因数1800nH/N*N,面积58平方毫米,饱和磁感应强度3600,为了占空比不大于0.5,变压器主副边匝数比设计为5.5:8,主边电感13.2uH,开气隙0.16mm。选用0.32mm的线,多种绕线方法,包括三明治法(3主:3副:3主:3副),主副边并绕根数一致,4-6均有尝试(下述现象不变)。

现有如下疑惑和问题,特来请教各位大佬:

1)       满载工作以后(供电24V/1.85A),磁芯和铜线温升30℃以上,40分钟左右达到热平衡,此时温升35,会伴随出现自激,供电电流下降到      1A,输出电压降低(波形未饱和),实测,漆包线温升高于磁芯上侧3度左右,高于磁芯下测5度左右(测试全程磁芯上下两侧温差2度左右)。求问,导线发热的原因?(如何改善),磁芯发热原因。磁芯上下侧温升差异是否合理,

2)      先根据占空比确定变比,然后试出匝数比,调整气隙试出最佳气隙间距,此时电路效率78%左右。该设计效率是否合适,还有没有提升空间。

3)    关于纹波,目前能达到150mV,(小于1%),反激上限能到多少。

   

                          图三  如上两幅图  MOS管漏极波形 

                     图4    以上两张是整流管阳极波形

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2020-08-05 16:21
关于为什么不用LDO,统一回答,因为要做隔离。。
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2020-08-05 16:52
@analog_liujj
关于为什么不用LDO,统一回答,因为要做隔离。。

线径有点细 ,变压器也有点小。 现在的频率多少?

这么简单的案子实话用这种IC真的是非常浪费。

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2020-08-05 17:22
@朝阳之星
线径有点细,变压器也有点小。现在的频率多少?这么简单的案子实话用这种IC真的是非常浪费。
您说的是单根直径还是等效截面积,变压器这个正在买大尺寸的EFD30,芯片的话是为了最佳纹波。
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2020-08-05 17:23
@analog_liujj
您说的是单根直径还是等效截面积,变压器这个正在买大尺寸的EFD30,芯片的话是为了最佳纹波。
频率100K左右。
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小低调
LV.2
6
2020-08-05 22:41
@analog_liujj
频率100K左右。
低压输入的开关损耗一般比较小,可以考虑开关频率提升到300kHZ左右,降低电流有效值(导通损耗),磁芯体积根据目前我这边的设计应该是满足了的(40W基本用ER20,设计在CCM模式),再就是为了最优纹波可以考虑输出Π型滤波,占空比也可以考虑增加到0.55(部分芯片内置斜坡补偿)。
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2020-08-06 09:18
@小低调
低压输入的开关损耗一般比较小,可以考虑开关频率提升到300kHZ左右,降低电流有效值(导通损耗),磁芯体积根据目前我这边的设计应该是满足了的(40W基本用ER20,设计在CCM模式),再就是为了最优纹波可以考虑输出Π型滤波,占空比也可以考虑增加到0.55(部分芯片内置斜坡补偿)。
这个芯片最高频率250K,目前的关键是线圈温升,截面积是够的,但是温升不合理
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2020-08-06 12:47
用推挽电路简单稳定,sg3525
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2020-08-06 16:02
@M52003253770
用推挽电路简单稳定,sg3525
推挽没做成,我怀疑24转23不好实现。。。但是我没道理
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小低调
LV.2
10
2020-08-06 19:53
@analog_liujj
这个芯片最高频率250K,目前的关键是线圈温升,截面积是够的,但是温升不合理

线圈温升就是你的铜损,从减小损耗的角度:降低电流有效值、减小电阻,从单纯降低温度的角度:增加散热;

减小电流有效值可以考虑:提升频率、增加圈数,降低电阻:减小圈数、增加线径(圈数在这里是存在互斥,所以需要进行最优设计)

降低温度角度:增加线径、加凡立水等

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2020-08-07 11:09
@小低调
线圈温升就是你的铜损,从减小损耗的角度:降低电流有效值、减小电阻,从单纯降低温度的角度:增加散热;减小电流有效值可以考虑:提升频率、增加圈数,降低电阻:减小圈数、增加线径(圈数在这里是存在互斥,所以需要进行最优设计)降低温度角度:增加线径、加凡立水等
并绕的股数由4根加到6根,没见明显改善,匝数增加近一倍,也没明显改善。
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dy-YeeIJ7Bx
LV.1
12
2020-08-15 14:44
此类电源不适合用EFD25,建议用PQ2620,线径用粗一点,不建议多股,MOS大电流型,初级电容加大一点,
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