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【原创】关于反激变压器还有疑问吗?

上次在深圳电源网的年度技术交流会上,跟大家一起分享了反激变压器工程设计的一些问题,但由于时间关系,有些问题并没有太深入,现在借助于电源网这个平台,关于反激变压器的一些问题,大家可以提出来共同讨论

下面是上次演讲会的资料,大家可以下载看看

反激变压器工程设计 

全部回复(133)
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2011-11-23 22:31

前排顶起......

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chinahzjb
LV.1
3
2011-11-23 22:47

军长你好,我最近想自己做个电源,各种设计参数如下:

VinDC:300~800Vdc

Vout1:6.8V/1A,Vout2:15V/0.3A,Vout3~Vout5:15V/0.13A (3路),,Vout6:24V/0.2A

f:100KHz

反激拓扑

(注:Vout1 6.8V 加LDO后给CPU供电。Vout3~6 给IPM驱动用。)

Q1、请问我该把变压器设计成DCM还是CCM?

Q2、还有应该选择那路作为反馈回路?

 

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ctx1211
LV.7
4
2011-11-23 22:58
军长的资料讲的很全面啊,支持
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cheng111
LV.11
5
2011-11-23 23:50
顶起
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zvszcs
LV.12
6
2011-11-24 08:21
@chinahzjb
军长你好,我最近想自己做个电源,各种设计参数如下:VinDC:300~800VdcVout1:6.8V/1A,Vout2:15V/0.3A,Vout3~Vout5:15V/0.13A(3路),,Vout6:24V/0.2Af:100KHz反激拓扑(注:Vout16.8V加LDO后给CPU供电。Vout3~6给IPM驱动用。)Q1、请问我该把变压器设计成DCM还是CCM?Q2、还有应该选择那路作为反馈回路? 
这个电压很正常啊,有点像我们客户提的要求
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2011-11-24 08:47
冰版,再次开贴。加油!
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2011-11-24 09:17
@chinahzjb
军长你好,我最近想自己做个电源,各种设计参数如下:VinDC:300~800VdcVout1:6.8V/1A,Vout2:15V/0.3A,Vout3~Vout5:15V/0.13A(3路),,Vout6:24V/0.2Af:100KHz反激拓扑(注:Vout16.8V加LDO后给CPU供电。Vout3~6给IPM驱动用。)Q1、请问我该把变压器设计成DCM还是CCM?Q2、还有应该选择那路作为反馈回路? 

这个电压范围要求并不是太宽,但做6路输出,特别是不共地的输出还是有一定的难度,但根据我的经验来说,此类电源对效率、成本要求不会很高,反而对可靠性要求极高,所以在设计的时候重心要偏向与保证可靠性方面

对于你的问题,结合我的经验,给你如下建议:

1、变压器还是按照CCM模式来设计,当然要考虑输入电压的变化,变压器不能太小

2、一般的原则都是选择输出功率最大的绕组作为主反馈回路,有时也要看系统对哪组电压的精度要求更高,也可以在次级加入二次稳压来保证电压精度

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2011-11-24 09:18
@笨小孩1114
冰版,再次开贴。加油![图片]

多谢支持!

请多多参与讨论,大家共同提高

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r2271297
LV.6
10
2011-11-24 09:23
没能到现场看冰版的讲解真是遗憾哪,看了PDF资料,有个问题请教,就是在DCM的模式下,您说的峰值电流会更大, 而我一直认为是CCM模式下的峰值电流要大,请指教
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chinahzjb
LV.1
11
2011-11-24 09:28
@心中有冰
这个电压范围要求并不是太宽,但做6路输出,特别是不共地的输出还是有一定的难度,但根据我的经验来说,此类电源对效率、成本要求不会很高,反而对可靠性要求极高,所以在设计的时候重心要偏向与保证可靠性方面对于你的问题,结合我的经验,给你如下建议:1、变压器还是按照CCM模式来设计,当然要考虑输入电压的变化,变压器不能太小2、一般的原则都是选择输出功率最大的绕组作为主反馈回路,有时也要看系统对哪组电压的精度要求更高,也可以在次级加入二次稳压来保证电压精度

谢谢 军长

我初步想用15V/0.3A 这一路做反馈回路,6.8V/1A,24V/0.2A 采用在次级加入二次稳压(LDO或三端稳压器)。电源芯片采用UC3842,电流模式,CCM。MosFET采用2SK2225(1500V),Vor设定为100V(不知道是否合理?)。

  我先计算下,变压器计算公式参考《精通开关电源设计》,过会把结果贴上来,还望军长指点下。

 

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chinahzjb
LV.1
12
2011-11-24 09:33
@心中有冰
这个电压范围要求并不是太宽,但做6路输出,特别是不共地的输出还是有一定的难度,但根据我的经验来说,此类电源对效率、成本要求不会很高,反而对可靠性要求极高,所以在设计的时候重心要偏向与保证可靠性方面对于你的问题,结合我的经验,给你如下建议:1、变压器还是按照CCM模式来设计,当然要考虑输入电压的变化,变压器不能太小2、一般的原则都是选择输出功率最大的绕组作为主反馈回路,有时也要看系统对哪组电压的精度要求更高,也可以在次级加入二次稳压来保证电压精度

原理图如下

 

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2011-11-24 09:42
@chinahzjb
原理图如下[图片] 

交调是个永恒的难题,一般都是依靠调整变压器的绕制工艺来改善,但多路输出的电源不要指望有低于10%的调整率,除非增加二次稳压

从原理图看不出什么问题的,关键是在调试的时候,你自己多绕制几个变压器,慢慢的就有体会了

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2011-11-24 09:45
@r2271297
没能到现场看冰版的讲解真是遗憾哪,看了PDF资料,有个问题请教,就是在DCM的模式下,您说的峰值电流会更大,而我一直认为是CCM模式下的峰值电流要大,请指教

Ipk=Vin*ton/Lp

在Vin*ton相同的情况下,CCM的初级电感量要求是明显大于DCM的,所以说峰值电流更大些

你也可以去测试不同模式下的初级电流波形,得到一个量化的概念,你将会理解得更深刻些

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2011-11-24 10:15
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r2271297
LV.6
16
2011-11-24 10:27
@心中有冰
Ipk=Vin*ton/Lp在Vin*ton相同的情况下,CCM的初级电感量要求是明显大于DCM的,所以说峰值电流更大些你也可以去测试不同模式下的初级电流波形,得到一个量化的概念,你将会理解得更深刻些

看来是我的切入点不同,我是针对同一个变压器去考虑的

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r2271297
LV.6
17
2011-11-24 10:35
@心中有冰
Ipk=Vin*ton/Lp在Vin*ton相同的情况下,CCM的初级电感量要求是明显大于DCM的,所以说峰值电流更大些你也可以去测试不同模式下的初级电流波形,得到一个量化的概念,你将会理解得更深刻些

Ipk=Vin*ton/Lp ,这个是电流增量呀

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qi8903
LV.6
18
2011-11-24 10:37
@心中有冰
Ipk=Vin*ton/Lp在Vin*ton相同的情况下,CCM的初级电感量要求是明显大于DCM的,所以说峰值电流更大些你也可以去测试不同模式下的初级电流波形,得到一个量化的概念,你将会理解得更深刻些

先标记下,等下来提问

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2011-11-24 11:16

冰版,刚才看了你讲的 反激变压器工程设计  的文档,第一个问题出现了,下面你将的这个  安规与EMI的考虑  的这个范例图,看的是似懂非懂的。因为平时做实验这一块也没有注意过,实际也没有测试过。请冰版再详细分析一下这个图。共模电流与差模电流的流向问题。

 

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tony_dai
LV.8
20
2011-11-24 11:35
@ctx1211
军长的资料讲的很全面啊,支持
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2011-11-24 12:45
@r2271297
Ipk=Vin*ton/Lp,这个是电流增量呀

是电流增量没错,但是你从伏秒平衡去考虑下!

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hugan
LV.6
22
2011-11-24 13:15
@笨小孩1114
冰版,刚才看了你讲的反激变压器工程设计 的文档,第一个问题出现了,下面你将的这个 安规与EMI的考虑 的这个范例图,看的是似懂非懂的。因为平时做实验这一块也没有注意过,实际也没有测试过。请冰版再详细分析一下这个图。共模电流与差模电流的流向问题。[图片] 
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r2271297
LV.6
23
2011-11-24 14:33
@心中有冰
是电流增量没错,但是你从伏秒平衡去考虑下!

既然是增量,那么在CCM模式下的直流部分呢,要实现同等能量的传输,CCM的峰值电流必须更高,否者剩余在变压器里的能量从何而来,当感量增加时,Ipk将会减小,这时就要取决于电流纹波率r的大小了,当r取的较小时,Ipk势必要更大,请参考附图!

 

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r2271297
LV.6
24
2011-11-24 16:04
@笨小孩1114
冰版,刚才看了你讲的反激变压器工程设计 的文档,第一个问题出现了,下面你将的这个 安规与EMI的考虑 的这个范例图,看的是似懂非懂的。因为平时做实验这一块也没有注意过,实际也没有测试过。请冰版再详细分析一下这个图。共模电流与差模电流的流向问题。[图片] 
同问,这个干扰电流的方面也不太明白
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ncy231
LV.7
25
2011-11-24 17:02

先顶冰版

再请教:文档里说的“加大初次级之间的距离,但这又会增大漏感”,这个再别的地方也有看到,尤其是LLC变压器,初级绕组和次级绕组加距离来增漏感。

不明白其中缘由,距离加大怎么增的漏感?

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2011-11-24 21:33
@笨小孩1114
冰版,刚才看了你讲的反激变压器工程设计 的文档,第一个问题出现了,下面你将的这个 安规与EMI的考虑 的这个范例图,看的是似懂非懂的。因为平时做实验这一块也没有注意过,实际也没有测试过。请冰版再详细分析一下这个图。共模电流与差模电流的流向问题。[图片] 

其实这也是个参考方向而已!你需要弄清楚共模跟差模的概念

干扰电流一般都是从电容流过,因为其阻抗小

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2011-11-24 21:37
@ncy231
先顶冰版再请教:文档里说的“加大初次级之间的距离,但这又会增大漏感”,这个再别的地方也有看到,尤其是LLC变压器,初级绕组和次级绕组加距离来增漏感。不明白其中缘由,距离加大怎么增的漏感?

漏感的大小决定其耦合程度,而耦合程度决定其磁力线的匝链多少。

距离越近,那么绕组的耦合程度越高,相互匝链的磁力线就越多,相应的漏感就越小了,反之亦然。

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2011-11-24 21:45
@心中有冰
其实这也是个参考方向而已!你需要弄清楚共模跟差模的概念干扰电流一般都是从电容流过,因为其阻抗小

看来哪方面都薄弱啊。冰版,关于EMI方面的资料或者书籍,推荐点。什么方面都需要补啊。

我发的那个反馈环路方面的,也是你给我说的,让我看bode大师的帖子,但是里面也涉及的一些基础东西,看了第一篇发现很多都不懂啊,只能从最基础的补补,然后在翻过去看看帖子。这样才有收获吧。

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2011-11-24 22:32
@笨小孩1114
看来哪方面都薄弱啊。冰版,关于EMI方面的资料或者书籍,推荐点。什么方面都需要补啊。我发的那个反馈环路方面的,也是你给我说的,让我看bode大师的帖子,但是里面也涉及的一些基础东西,看了第一篇发现很多都不懂啊,只能从最基础的补补,然后在翻过去看看帖子。这样才有收获吧。[图片]

EMI的资料有很多,有一本是属于实战的,具体书名忘记了(在上海还没有拿过来),论坛里CMG也有非常精彩的帖子,你去搜搜看

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2011-11-24 22:53
@心中有冰
[图片]EMI的资料有很多,有一本是属于实战的,具体书名忘记了(在上海还没有拿过来),论坛里CMG也有非常精彩的帖子,你去搜搜看

恩,谢谢冰版。要向你们学习啊!看到你们有动力也有压力!努力....

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ncy231
LV.7
31
2011-11-24 23:32
@心中有冰
漏感的大小决定其耦合程度,而耦合程度决定其磁力线的匝链多少。距离越近,那么绕组的耦合程度越高,相互匝链的磁力线就越多,相应的漏感就越小了,反之亦然。
明白了,感谢冰版,向冰版学习
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