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用3845和EI28磁芯设计制作的48V-220V44W反激变换器

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

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LV.5

2

2010-02-26 11:44

电路的主体已经焊接完了，晚上把剩下的几根连线焊好，就可以试机了，希望能够一次成功，这毕竟是我的第一次设计，激动啊～

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LV.4

3

2010-02-26 18:50

@wys111

电路的主体已经焊接完了，晚上把剩下的几根连线焊好，就可以试机了，希望能够一次成功，这毕竟是我的第一次设计，激动啊～

楼主你那个取样电阻,(408.9K)体积太小了,用三个串联比较合适,另可能搞一个直流光管电路可能更好一点.

因俩次转换效率较低.

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4

2010-02-26 21:01

成功了没？？

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LV.5

5

2010-02-27 08:13

@js来了

楼主你那个取样电阻,(408.9K)体积太小了,用三个串联比较合适,另可能搞一个直流光管电路可能更好一点.因俩次转换效率较低.

谢谢您的提醒！按电阻上损耗的功率算应该没有问题，不过考虑电气安全距离，还是您的话有道理，万一击穿短路了，电路会烧毁了。

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LV.5

6

2010-02-27 09:48

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

带24W直管节能灯

Vin 47.90V

Iin 0.315A

输入功率15W

Vout 223.8V

Iout 0.052A

负载功率11.637W

效率77.5％

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 0.330A

输入功率 15.724W

Vout 222.5V

Iout 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

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LV.5

7

2010-02-27 09:55

@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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LV.5

8

2010-02-27 10:04

忘了说很重要的事情，原电路中Rt选的是12K，测试时发现振荡频率才48.8kHz，又并了个12K才达到95.182kHz。

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LV.5

9

2010-02-27 10:07

电路的频率稳定度还不错，室温14度左右时，振荡频率95.181khz，用手指捏住Ct（1500pf）30秒左右，振荡频率渐渐降到到95.066khz，频率降低0.12％。

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10

2010-02-27 11:46

@wys111

电路的频率稳定度还不错，室温14度左右时，振荡频率95.181khz，用手指捏住Ct（1500pf）30秒左右，振荡频率渐渐降到到95.066khz，频率降低0.12％。

不错！波形正常~！支持DIY!

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LV.5

11

2010-02-27 12:21

@xzszrs

不错！波形正常~！支持DIY!

谢谢您的肯定：）这下可以放心了～～

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LV.10

12

2010-02-28 04:24

@xzszrs

不错！波形正常~！支持DIY!

师父过年好。去北京了吗？

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LV.5

13

2010-02-28 15:11

@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％

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LV.5

14

2010-03-01 17:42

@wys111

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 48.38VIin 0.658APin 31.834WVo 220.8VIo 0.118Apo 26.054W效率83.89％

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

空载时：

栅极

源极

RC-D部分fr104阴极

带24W直管节能灯时：

栅极

源极

RC-D部分fr104阴极

带30W电烙铁时：

栅极

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

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LV.5

15

2010-03-04 10:35

@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。

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LV.5

16

2010-03-11 15:01

@hbzjcjw

师父过年好。去北京了吗？

这个都能用,你厉害

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LV.5

17

2010-03-16 10:24

@yejingang

这个都能用,你厉害

？？楼上兄弟说的意思，是不能用吗？话不要说半截，指点一下我这个业余爱好者好吗：）

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LV.5

18

2010-11-17 14:10

呵呵，我这电源经过9个多月的考验，表现很不错，现在还在尽心尽力的良好工作着。

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LV.4

19

2010-11-17 21:55

@wys111

呵呵，我这电源经过9个多月的考验，表现很不错，现在还在尽心尽力的良好工作着。

你那书叫啥名，我也想买本看看，什么地方有卖的说一下

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LV.4

20

2010-12-30 09:56

@dobode

你那书叫啥名，我也想买本看看，什么地方有卖的说一下

有空，多逛逛书店，对你有益无害

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LV.10

21

2010-12-30 11:28

既然是稳压输出，电压应该定在３１０Ｖ比较合理。我用１２Ｖ变２８０Ｖ推挽准闭环，节能灯亮度明显比市电暗点。（我的是２２０Ｖ市电整流后与逆变整流输出相并联要让调市电电压高于逆变，以不让逆变在市电略低时工作）

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LV.5

22

2011-02-26 12:51

@dobode

你那书叫啥名，我也想买本看看，什么地方有卖的说一下

抱歉，很久没有过来，刚刚看见你的帖子，书名《单管变换器及其应用》，封面是绿色的薄册子。

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LV.5

23

2011-02-26 12:54

@hbzjcjw

既然是稳压输出，电压应该定在３１０Ｖ比较合理。我用１２Ｖ变２８０Ｖ推挽准闭环，节能灯亮度明显比市电暗点。（我的是２２０Ｖ市电整流后与逆变整流输出相并联要让调市电电压高于逆变，以不让逆变在市电略低时工作）

嗯，我还想给白炽灯供电，所以不能选的太高，去年做了个3525+60nf06*2的推挽逆变，也是选的直流234V输出，带60W白炽灯，功率超到了67W，不敢再高了，再高灯要烧了。

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LV.1

24

2011-03-23 20:06

楼主最近会看到吗？？我有急事啊,,,panshaller@126.com欢迎联系啊啊，我求帮忙呢,,,

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LV.5

25

2011-04-27 08:07

@panshaller

楼主最近会看到吗？？我有急事啊,,,panshaller@126.com欢迎联系啊啊，我求帮忙呢,,,

抱歉，刚刚看见你的帖子。如果有什么问题直接问就好了，这里高手很多的，应该会给你很好的帮助。

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LV.5

26

2011-04-27 08:32

前几天，担挑把电源搞坏了，拆开发现变压器的线圈烧糊了，高压整流二极管ｈｅｒ２０７短路，吸收电容被高温烤裂了，63Ｖ100ｕｆ电容皮烤掉了，变压器周围的电路板也烤变色了，结果测量后发现，ｍｏｓ和3845等外围电路都是好的。把变压器重新绕了一下，换吸收电容为瓷片2200ｐｆ2ｋＶ，63Ｖ滤波换成63Ｖ1000ｕｆ，改驱动电阻22欧为10欧，电源又复活了。

这次故障分析是高压侧引线（电话线且接头很多）短路，烧毁整流管ｈｅｒ２０７后，变压器输出短路，烧毁变压器，变压器高温烤化内部电源线，电源线之间短路，保险管烧毁。

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27

2011-04-27 20:58

@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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LV.8

28

2011-04-28 15:41

@wys111

抱歉，刚刚看见你的帖子。如果有什么问题直接问就好了，这里高手很多的，应该会给你很好的帮助。

关注学习

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29

2011-04-28 17:29

@wys111

前几天，担挑把电源搞坏了，拆开发现变压器的线圈烧糊了，高压整流二极管ｈｅｒ２０７短路，吸收电容被高温烤裂了，63Ｖ100ｕｆ电容皮烤掉了，变压器周围的电路板也烤变色了，结果测量后发现，ｍｏｓ和3845等外围电路都是好的。把变压器重新绕了一下，换吸收电容为瓷片2200ｐｆ2ｋＶ，63Ｖ滤波换成63Ｖ1000ｕｆ，改驱动电阻22欧为10欧，电源又复活了。这次故障分析是高压侧引线（电话线且接头很多）短路，烧毁整流管ｈｅｒ２０７后，变压器输出短路，烧毁变压器，变压器高温烤化内部电源线，电源线之间短路，保险管烧毁。

可惜

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LV.5

30

2011-07-12 14:44

@tvro

可惜

前两天变压器和输出的ｈｅｒ207又烧毁了，其他东西都是好的，这次我下血本买了各种型号的玛拉胶带，重新绕了变压器，然后把输出线给换新，这样就可以杜绝输出短路对变换器的损坏了。

今天我又拆了一个电动车变换器的变压器，准备重新设计制作一个一样的电源，这次的布线应该会比上次好一些，回头我会继续发出来。

对于输出短路的问题，我想做一个保护电路，48Ｖ输入电流超过0.5Ａ（带担挑的24Ｗ直管节能灯后48Ｖ输入电流0.25Ａ左右），就切断输出，保证电源的安全工作。

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31

2011-07-12 17:48

@wys111

[图片]前两天变压器和输出的ｈｅｒ207又烧毁了，其他东西都是好的，这次我下血本买了各种型号的玛拉胶带，重新绕了变压器，然后把输出线给换新，这样就可以杜绝输出短路对变换器的损坏了。今天我又拆了一个电动车变换器的变压器，准备重新设计制作一个一样的电源，这次的布线应该会比上次好一些，回头我会继续发出来。对于输出短路的问题，我想做一个保护电路，48Ｖ输入电流超过0.5Ａ（带担挑的24Ｗ直管节能灯后48Ｖ输入电流0.25Ａ左右），就切断输出，保证电源的安全工作。

直接做低压节能灯

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