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【我是工程師第三季】雙管正激

在校大學生  馬上要畢業(yè)了   這個畢設就選雙管正激吧   哈哈 剛剛好  趕上了這次活動  小弟還是學生  沒什么經(jīng)驗  還望各位大神多多指教  如有雷同不勝榮幸   還望多多包涵

先上原理吧

基本原理

雙管正激式PWM DC/DC轉換器的主電路如圖所示,其變壓器的次級電路和單管正激式轉換器是一樣的,但初級繞組與兩個開關管V1V2串聯(lián)。開關管V1V2PWM脈沖的作用下同時導通或關斷。在每個開關管和初級繞組之間,各并聯(lián)一個續(xù)流二極管D3D4,使得開關管V1V2關斷時。變壓器的儲能有個一釋放回路,經(jīng)過二極管D3D4回饋到直流輸入電源。所以雙管正激式PWM DC/DC轉換器是無須另加磁復位措施的。此外,二極管D3D4還可以起到鉗位的作用,將開關管V1V2承受的電壓鉗位在輸入電壓Ui上。

有時候稱這種電路為混合式電路。其中,開關管V1和二極管D3組成一個橋臂,開關管V2和二極管D4組成另一個橋臂。

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由于電路中的開關管V1V2是同時導通和同時關斷的,變壓器是單向磁化,故屬于單端電路。其工作原理、波形和計算式都與單管正激式轉換器有很多相同和相似之處。

雙管正激的顯著優(yōu)點:

1, 關斷時,每個開關管僅承受一倍直流輸入電壓;

2, 關斷時,不出現(xiàn)漏感尖峰。

第一個優(yōu)點,是兩個二極管實現(xiàn)鉗位,容易理解。

第二個優(yōu)點,根本原因是:初級繞組同時勵磁傳輸能量以及磁復位,不存在單管正激初級繞組和磁復位繞組不可能完全耦合的情況,等效為初級繞組和磁復位繞組實現(xiàn)了理想的完全耦合,所以無漏感尖峰問題。

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2017-03-16 15:48
學習一下
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2017-03-16 22:44

"2, 關斷時,不出現(xiàn)漏感尖峰。"

如果是個在校大學生,能認識到這一層就不錯了;如果是一本專業(yè)的開關電源書,這個說法就太膚淺了。

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2017-03-16 23:11
@世界真奇妙
"2,關斷時,不出現(xiàn)漏感尖峰。"如果是個在校大學生,能認識到這一層就不錯了;如果是一本專業(yè)的開關電源書,這個說法就太膚淺了。
如果工作電流很大(如:100A),即使變壓器漏感是零,一定會有明顯的關斷電壓尖峰
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2017-03-17 10:19
@世界真奇妙
"2,關斷時,不出現(xiàn)漏感尖峰。"如果是個在校大學生,能認識到這一層就不錯了;如果是一本專業(yè)的開關電源書,這個說法就太膚淺了。
也就看了看書   然后自己理解的寫了一下
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2017-03-17 10:19
@世界真奇妙
如果工作電流很大(如:100A),即使變壓器漏感是零,一定會有明顯的關斷電壓尖峰。
沒有做到那么大   最大也就做個10A吧
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2017-03-17 10:33

主控芯片就用UC2844吧   搜了一下看到別人用的還是挺多的哈   然后就自己試試咯     很多都借鑒了一下(畢竟感覺我自己設計電路   好像不太靠譜)

uc2844是高性能固定頻率電流模式控制器。專為離線和直流至直流變換器應用而設計,為設計人員只需最少外部元件就能獲得成本效益高的解決方案。該集成電路的特點是,具有振蕩器、溫度補償?shù)膮⒖?、高增益誤差放大器、電流取樣比較器和大電流圖騰柱輸出,是驅動功率MOSFET的理想器件。

     電流模式工作達500千赫輸出開關頻率

     輸出靜區(qū)時間從50%70%可調(diào)

     自動前饋補償

     鎖存脈寬調(diào)制,用于逐周期限流

     內(nèi)部微調(diào)的參考源,帶欠壓鎖定

     大電流圖騰柱輸出

     輸入欠壓鎖定,帶滯后

     低啟動和工作電流

(附上UC2844的中文手冊)

UC3844中文版.PDF

  

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2017-03-17 11:19

然后就是變壓器了  看了書上講的、也看了別人算的,然后結合自己以前算的反激,就自己算了一個。  不是太別準確  但還算能用呢 

自己按照總結經(jīng)驗公式計算得:正激電源,輸入180-250V交流,輸出24V10A。

變壓器設計:磁芯:PQ3230  Ae=161平方毫米(剛好就有這個了)

開關頻率,設定Fs=50kHz,周期 T=1/Fs=20us,最大占空比 Dmax=0.4,最大導通時間Tonmax=T*Dmax=8us. (比較保守)

假定效率能達到80% (畢竟水平比較低)

1,算初級繞組Np:

 Np=Vin*Tonmax/(ΔB*Ae)=250*8/(0.2*161)=62.1Ts 

 實際按照62匝繞制    最小輸入電壓按250V算   最小輸入電壓:180*1.4=252V    就按照250V來計算Vin,單位V; Tonmax,單位us; ΔB,單位T,特斯拉; Ae,單位平方毫米. 雙管正激按照ΔB=0.2計算(問了一下 就按0.2來吧)

2,次級繞組電壓:24+0.7+0.6=25.3V

次級匝數(shù)的計算:Ns*Vinmin*Dmax=(Vo+Vd)*(1-Dmax)*Np=9.4Ts(用每匝伏數(shù)再算了一下,最好覺決定先繞個9圈的吧   試試哈)

3,初級每匝伏數(shù):  Ui/62.1=250/62.1=4.026

計算反饋繞組: N反饋=16/4.026=3.974Ts    實際繞制6匝(多繞兩圈  萬一小了呢   大了不怎么怕)

然后就是線經(jīng)的計算了:

前端電流的算法看了好幾種算的方法呢  感覺有算的有點夸張呢(可能是自己理解的不夠到位吧)不管了  按照自己的先試試再說

240W的電源80%的效率  實際的輸入的功率為240/0.8=300W

初級的電流為300W/250V=1.2A(先就這么簡單的來吧)

然后進行前輩說的各種計算,網(wǎng)上的各種計算,(就不寫了 敲不上去麻煩的

最后得:

           初級62匝       0.31的線  3股并繞

          次級9匝         0.21的線  11股并繞

           反饋6匝         0.21的線  2股并繞

(只有這兩種適合的線了  就拿著兩種算了吧)

然后就自己先焊著試試吧   測的差不多了就再說咯

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2017-03-27 09:18
這兩天有點忙   電路還碰到了一些問題   驅動變壓器后面的波形發(fā)現(xiàn)不是很好   之前有做仿真   仿真效果還不錯  就是實際測試有點問題   初步估計可能是電流不夠吧   

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2017-03-27 09:26
@小小的等待2
這兩天有點忙 電路還碰到了一些問題 驅動變壓器后面的波形發(fā)現(xiàn)不是很好 之前有做仿真 仿真效果還不錯 就是實際測試有點問題 初步估計可能是電流不夠吧  [圖片]

感覺Q1 3904的電流不夠吧  導致后面的波形就有問題了  現(xiàn)在努力解決問題中。

剛剛開始調(diào)試的時候以為是驅動變壓的問題,所以就換了好幾種驅動變壓器,但是換了好幾個,問題還是沒有解決,波形也不是特別好,后來查了些資料,問了問高手,最后認為問題出在Q1的能力上了,完了換個電流大一點的試試。

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原來no
LV.4
11
2017-03-29 17:27
@小小的等待2
感覺Q13904的電流不夠吧 導致后面的波形就有問題了 現(xiàn)在努力解決問題中。剛剛開始調(diào)試的時候以為是驅動變壓的問題,所以就換了好幾種驅動變壓器,但是換了好幾個,問題還是沒有解決,波形也不是特別好,后來查了些資料,問了問高手,最后認為問題出在Q1的能力上了,完了換個電流大一點的試試。

推薦1.高端MOS和低端MOS全部使用驅動變壓器驅動,這樣的好處是避免傳送延時的問題,可以提高驅動對稱性,

      2.然后驅動變壓器可以使用正激的驅動方式,不使用用隔直流電容,(占空比不能超過50%),避免了占空比變化的時候驅動信號會飄的問題    

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dhc1207
LV.2
12
2017-04-03 20:25
請問一下雙管正激電源,開環(huán)測試帶載之后輸出電壓拉的特別低,上端mos總燒壞是為什么?
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2017-04-23 10:25

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2017-04-23 10:27
@小小的等待2
[圖片]

換成高低兩路都用驅動變壓器

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2017-04-23 10:34
@小小的等待2
[圖片]

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2017-04-23 10:38
@小小的等待2
[圖片][圖片][圖片]
還是有些畸變   剛剛開始的時候畸變的不能用  改了一下還算好點

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2017-04-23 10:49

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2017-04-23 10:49
@小小的等待2
[圖片]
再上張PCB
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XRoad
LV.3
19
2017-05-06 13:01
@小小的等待2
[圖片]
新手中的新手看PCB
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acer77e
LV.4
20
2017-05-07 07:37
@小小的等待2
再上張PCB
你做的雙管正激頻率多少呢
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acer77e
LV.4
21
2017-05-07 07:39
@acer77e
你做的雙管正激頻率多少呢
儀器顯示51K  對嗎
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nishi2liu
LV.2
22
2017-05-07 08:11
@小小的等待2
換成高低兩路都用驅動變壓器
請問D5二極管作用?有什么好處?
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2017-05-08 16:59
看完整貼,理論講的蠻好,PCB有待提高, 畫PCB要多看,就是多看別人高手畫的板子, 還有就是雙管正激的驅動你可以參考我這個http://www.zjkrx.cn/bbs/1525721.html 經(jīng)過多次驗證,還不錯。
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2017-05-10 16:16
@電源技術磚家
看完整貼,理論講的蠻好,PCB有待提高,畫PCB要多看,就是多看別人高手畫的板子,還有就是雙管正激的驅動你可以參考我這個http://www.zjkrx.cn/bbs/1525721.html經(jīng)過多次驗證,還不錯。
受教了   會虛心向大神請教  你的那個帖子我看了好幾遍也學到了不少的東西  看到了自己的不足   以后會多多學習
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原來no
LV.4
25
2017-05-10 19:43
@小小的等待2
受教了 會虛心向大神請教 你的那個帖子我看了好幾遍也學到了不少的東西 看到了自己的不足 以后會多多學習

不知道你現(xiàn)在板子調(diào)得怎么樣了

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asd123ada
LV.1
26
2024-10-31 14:26

您好!能否發(fā)一份原理圖PDF給我學習學習,多謝!971288527@qq.com

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