这次搞一个DC/DC的电源。24V输入24V10A输出的电源。磁性器件用平面变压器,频率暂定300KHz。拓扑采用正激。正在搞电路图,搞完上图。
芯片选用ISL6843。这个芯片和384X几乎一样,就是开关频率高些。38系列的开关频率只能达到500KHz,68系列的开关频率能达到2MH。
38系列框图
68系列框图
还是有些区别的,输出图腾,38系列用的三极管,68系列用的MOS管。PDF上的驱动能力是一样的,都是1A。这是原理图,以后会有改动,这是初始原理图。
分部解析原理图:
启动电路利用MOS管启动,比电阻启动损耗小(应该是)。
欠压保护电路 当输入电压低于设定值时,比较器 LM393 的1脚输出低电平。三极管Q6导通,拉低主芯片ISL6843的1脚,芯片停止输出。
MOS管驱动电路 主芯片6脚位QD,驱动信号通过两组NPN,PNP三极管来驱动MOS管。
芯片供电电路:
芯片通过启动电路启动后,芯片的供电由正激电感上的绕组提供。这样可以提高效率。
过压保护电路。 当输出过压时,光耦工作,通过三极管拉低主芯片ISL3843的1脚,使芯片停止输出。
反馈电路 TL431提供基准电压,使用运放进行调整。
PCB搞起,封装画完了,
布局基本完成了。散热有点不好搞啊。
平面磁芯型号 FEE22X12X16
板子画完了
变压器计算
初级线圈的电压为V1,次级线圈的电压为V2。
输出电感计算,
板子到了,先欣赏一下吧
板子的贴片焊好了,不喜欢焊板子,我的脖子都僵了。
焊电流取样环的时候有点疑惑,电流取样环是正激接法还是反激接法呢?
苦逼的绕变压器啊,没有合适的铜箔,只能用剪刀剪铜皮,包黄胶带做绝缘,用尖嘴成型。
尖嘴成型比较难搞啊,变压器的出头用锡和焊盘连起来了,没办法动手能力有限啊。不过实验还是可以搞定的。
先给芯片加电,调整6843 4脚的电阻和电容,来改变频率。目标是300KHz。结果将近300KHz,还是比较理想的。
反馈测试:
给芯片6845外加12V电压,输出加直流电压,调整直流电压看6843的6脚波形变化,当电压升高到某一值时,6843 6脚无输出波形,此时输出加的直流电压即为正常工作时的输出电压。可以调整输出分压电阻来调整输出的电压。
当调整输出端加的电压,6843一直有输出时,说明没有加上反馈,需要仔细检查电路。
调整好输出电压后,就可以给电源的输入加电了,进行下一步调试。
输入首次正常加电,有输出,挺高兴的。
测试MOS的DS波形时,发现好奇怪啊,这个波形我都没见过。大家赏析一下。。。
波形的顶部还震荡了。
今天上电发现我的板子冒烟了,发现辅助绕组整流管不能用4148(一开始手就近用的4148)。后来去库房拿了个1N60,把4148换下后一切这场。
波形好些了。开关管D-S波形。
小负载测试波形:
驱动波形
DS波形
驱动波形和DS波形合并
上点波形,现在带载能到5A了。我保存了0.5A 1A 3A 和5A时DS的波形。波形有些变化,关断尖峰随着电流增加而变大。
0.5A:MOS管 DS波形
1A:MOS管 DS波形
3A:MOS管DS波形
5A:MOS管DS波形
随着负载电流增加,波形的峰谷电压变高了,抛物线的波形也变窄了。MOS管关断时的尖峰大了,而且震荡也多了。这部分损耗应该挺大的。
这个是我调试的板子,把MOS管和整流管固定在了散热器上,这样 测波形也方便。
上几个尖峰的图片。
0.5A尖峰
3A尖峰
从示波器上看,0.5A时MOS管的尖峰几乎可以忽略,但是3A时的尖峰就比较大了,但减分的峰值没超过波形的峰值。
当负载加重后,大于5A,MOS管的尖峰就比较高了,MOS的尖峰比波形的峰谷还要高。
5A负载
7A负载
我给变压器做了一块散热器。先将铜柱安装在散热器上,然后将散热器压在平面变压器上,最后,铜锅PCB的三个孔将散热器压紧。
做好后大概就是这个样子:
更新完了原理图和PCB文件。
/upload/community/2019/12/02/1575250949-48919.zip
/upload/community/2019/12/02/1575250692-30820.zip
平面变压器:平面变压器与常规变压器相比,磁芯尺寸大幅度缩小,最大的区别在于铁芯及线圈绕组。平面变压器采用小尺寸的E型、RM型或环型铁氧体磁芯,通常是由高频功率铁氧体材料制成,在高频下有较低的磁芯损耗;绕组采用多层印刷电路板迭绕而成,绕组或铜片迭在平面的高频铁芯上构成变压器的磁回路。这种设计有低的直流铜阻、低的漏感和分布电容,可满足谐振电路的设计要求。而且由于磁芯良好的磁屏蔽,可抑制射频干扰。优点:功率密度高,效率高,漏感低,散热性好,成本低等。绕组画在PCB上,这样就更好了,起码一致性高。