用3845和EI28磁芯设计制作的48V-220V44W反激变换器
年前就想给“担挑”的活动卤菜电动车弄个48V-220V的变换器,到网上一看都是老贵的,而且我仅仅是用来带24W直管节能灯,太浪费了。
干脆自己设计吧~
为了实现这个想法,找了很多资料,开始时想用boost升压,但是发现升压倍数太高,电路的占空比达到了80%以上,电感量太大,难以实现,就转而想用反激变换器或者推挽变换器。
计算了一下,变换器带24W节能灯,启动电流是正常工作电流的1.5倍以上,也就是说40W以上的电源勉强能带的起,先找够大的磁芯吧。
从一开始就想diy,所以就没有想去买那些不好买的东东,那就拆吧~找来找去,发现家里的废电动车48V-12V变换器输出电感挺合适,查了一下参数是EI28磁芯,这个磁芯中柱有气隙,用来做48V电源的推挽可能会因为漏磁严重产生过高的电压尖峰,刚好反激变换器都需要留一定的气隙,就用它做反激变换器吧。
设计思路是取自《单管变换器及其应用》中宽电源电压范围变换器设计的二级48V-5V部分。
按上面的公式我编了个excel表格
变压器一次绕组选外径0.66漆包线2股并绕13匝、二次绕组选外径0.39漆包线单股绕67匝、控制绕组选外径0.39漆包线绕4匝
看看半成品,还有一个4.7k电阻和几根线没有装上
反面
装到外壳里看看
设计图纸
电路图
印板简图和零件表,零件表中漏了个4.7欧电阻
干脆自己设计吧~
为了实现这个想法,找了很多资料,开始时想用boost升压,但是发现升压倍数太高,电路的占空比达到了80%以上,电感量太大,难以实现,就转而想用反激变换器或者推挽变换器。
计算了一下,变换器带24W节能灯,启动电流是正常工作电流的1.5倍以上,也就是说40W以上的电源勉强能带的起,先找够大的磁芯吧。
从一开始就想diy,所以就没有想去买那些不好买的东东,那就拆吧~找来找去,发现家里的废电动车48V-12V变换器输出电感挺合适,查了一下参数是EI28磁芯,这个磁芯中柱有气隙,用来做48V电源的推挽可能会因为漏磁严重产生过高的电压尖峰,刚好反激变换器都需要留一定的气隙,就用它做反激变换器吧。
设计思路是取自《单管变换器及其应用》中宽电源电压范围变换器设计的二级48V-5V部分。
按上面的公式我编了个excel表格
变压器一次绕组选外径0.66漆包线2股并绕13匝、二次绕组选外径0.39漆包线单股绕67匝、控制绕组选外径0.39漆包线绕4匝
看看半成品,还有一个4.7k电阻和几根线没有装上
反面
装到外壳里看看
设计图纸
电路图
印板简图和零件表,零件表中漏了个4.7欧电阻
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万用表:F
示波器:CA8020
Iin 25mA
Vout 223.8V
V控 11.026V
空载波形:
Vin 47.90V
Iin
输入功率15W
Vout 223.8V
Iout
负载功率11.637W
IRFP250源极,5us/格,10:1探头
连续点燃十多分钟后,灯管亮度渐渐达到最亮,mos发热,是手还可以忍受的温度,此时数据如下:
Vin 47.65V
Iin
输入功率 15.724W
Vout 222.5V
Iout
负载功率 12.015W
效率76.4%
从效率来看,性能还不错,不过怪异的源极波形让人难受,感觉是3845 的6脚到mos栅极的连线太长造成的。
今天还要去买几块绝缘垫片,就可以交工了:)
看看组装后的样子
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@wys111
2月26日晚剩下的两根连线和4.7k电阻焊接完毕,测试结果还不错:万用表:F930c四位半示波器:CA8020空载:Vin 48.68V Iin 25mA Vout 223.8V V控 11.026V空载波形:IRFP250源极,5us/格,10:1探头 [图片] 带24W直管节能灯Vin 47.90VIin 0.315A输入功率15WVout 223.8VIout 0.052A负载功率11.637W效率77.5% IRFP250源极,5us/格,10:1探头[图片]连续点燃十多分钟后,灯管亮度渐渐达到最亮,mos发热,是手还可以忍受的温度,此时数据如下:Vin 47.65VIin 0.330A输入功率 15.724WVout 222.5VIout 0.054A负载功率12.015W效率76.4%从效率来看,性能还不错,不过怪异的源极波形让人难受,感觉是3845的6脚到mos栅极的连线太长造成的。今天还要去买几块绝缘垫片,就可以交工了:)看看组装后的样子[图片] [图片] [图片] [图片]
昨晚相机忘了带回家,手绘的波形大家凑合看吧:)
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@wys111
2月26日晚剩下的两根连线和4.7k电阻焊接完毕,测试结果还不错:万用表:F930c四位半示波器:CA8020空载:Vin 48.68V Iin 25mA Vout 223.8V V控 11.026V空载波形:IRFP250源极,5us/格,10:1探头 [图片] 带24W直管节能灯Vin 47.90VIin 0.315A输入功率15WVout 223.8VIout 0.052A负载功率11.637W效率77.5% IRFP250源极,5us/格,10:1探头[图片]连续点燃十多分钟后,灯管亮度渐渐达到最亮,mos发热,是手还可以忍受的温度,此时数据如下:Vin 47.65VIin 0.330A输入功率 15.724WVout 222.5VIout 0.054A负载功率12.015W效率76.4%从效率来看,性能还不错,不过怪异的源极波形让人难受,感觉是3845的6脚到mos栅极的连线太长造成的。今天还要去买几块绝缘垫片,就可以交工了:)看看组装后的样子[图片] [图片] [图片] [图片]
昨晚已经装好了,带24W灯管外壳微温,带30W电烙铁发热大一些,此时电参数如下:
Vin 48.38V
Iin 0.658A
Pin 31.834W
Vo 220.8V
Io 0.118A
po 26.054W
效率83.89%
Vin 48.38V
Iin 0.658A
Pin 31.834W
Vo 220.8V
Io 0.118A
po 26.054W
效率83.89%
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@wys111
看看相机拍的波形示波器设置:dc 栅极电压5V/格 源极电压50V/格 周期5us/格基线的位置[图片] 空载时:栅极[图片] 源极[图片] RC-D部分fr104阴极[图片] 带24W直管节能灯时:栅极[图片] 源极[图片] RC-D部分fr104阴极[图片] 带30W电烙铁时:栅极[图片] 源极在装上外壳后不好测量,表笔会与外壳短路,所以这里源极波形没有测RC-D部分fr104阴极[图片]
这个电路的损耗问题,在手电论坛和长汀论坛上的高手说可能有两方面原因:一个是驱动不良,irfp250的输入电容为2800pf,需要更大的驱动能力才能良好驱动,再者mos源极要加吸收电路。
手头还有一个坏电动车变换器,同样是EI28磁芯,有空了准备再做一个试试,这次mos选用irfs630,它的Ron是0.333欧,估计开通损耗会大不少,不过预计驱动不良的问题可以解决。
手头还有一个坏电动车变换器,同样是EI28磁芯,有空了准备再做一个试试,这次mos选用irfs630,它的Ron是0.333欧,估计开通损耗会大不少,不过预计驱动不良的问题可以解决。
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@wys111
2月26日晚剩下的两根连线和4.7k电阻焊接完毕,测试结果还不错:万用表:F930c四位半示波器:CA8020空载:Vin 48.68V Iin 25mA Vout 223.8V V控 11.026V空载波形:IRFP250源极,5us/格,10:1探头 [图片] 带24W直管节能灯Vin 47.90VIin 0.315A输入功率15WVout 223.8VIout 0.052A负载功率11.637W效率77.5% IRFP250源极,5us/格,10:1探头[图片]连续点燃十多分钟后,灯管亮度渐渐达到最亮,mos发热,是手还可以忍受的温度,此时数据如下:Vin 47.65VIin 0.330A输入功率 15.724WVout 222.5VIout 0.054A负载功率12.015W效率76.4%从效率来看,性能还不错,不过怪异的源极波形让人难受,感觉是3845的6脚到mos栅极的连线太长造成的。今天还要去买几块绝缘垫片,就可以交工了:)看看组装后的样子[图片] [图片] [图片] [图片]
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