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[稳压电源]

印度专供AC150V-300V输入,双管正激48V 800W 充电机设计、测试

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楼主: tianxj01
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tianxj01|  楼主 | 2018-11-5 09:18 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览
本帖最后由 tianxj01 于 2018-11-5 09:20 编辑
asimilar 发表于 2018-11-5 08:42
我也知道考虑成本,以及工艺之类的,但是难道别人只要求效率在百分之九十?还有就是EMC ...


外贸公司只需要一款能在印度这样一个电压波动很大地区可靠、且良好使用的产品,他们才不知道什么效率呢。
这个本身是我们产品设计时候需要考虑的。效率和发热、器件应力直接挂钩,这这个方案里面,一个合理的效率配合风道风扇,把温升控制在合理水平才是我们需要考虑的东西。
至于EMC,本身在各个架构里面,由于双管串联工作,担负一半的电压上升跃迁过程,而分布电容不同造成跃迁速度差异,这个特性直接导致双管正激的EMC属于比较低的,而且,印度他们管这个吗?
如果是去欧盟,那么PFC+LLC才是正选,到欧盟的产品,成本压力就不是压力了。

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6688hyc| | 2018-11-5 13:30 | 只看该作者
棒的很 收藏了

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asimilar| | 2018-11-5 17:27 | 只看该作者
tianxj01 发表于 2018-11-5 09:18
外贸公司只需要一款能在印度这样一个电压波动很大地区可靠、且良好使用的产品,他们才不知道什么效率呢。 ...

那还请直接贴图 ,过来看看

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ztb| | 2018-11-5 20:53 | 只看该作者
以前看到楼主用单片机直接驱动PWM的充电器设计,很牛B的. 不知道这次的设计是否也是这样呢? 希望进一步展示.

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tianxj01|  楼主 | 2018-11-6 09:11 | 只看该作者
ztb 发表于 2018-11-5 20:53
以前看到楼主用单片机直接驱动PWM的充电器设计,很牛B的. 不知道这次的设计是否也是这样呢? 希望进一步展示. ...

用的本来就是同一个线路的核心控制板,只是多了输入过流检测和继电器控制。系我们厂本来就用的另外一个型号的通用型核心控制板,只是针对双管正激的驱动,对核心驱动部分进行的修改。

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ayl439| | 2018-11-6 09:56 | 只看该作者
学习了!

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紫阳真人| | 2018-11-6 10:12 | 只看该作者
本帖最后由 紫阳真人 于 2018-11-6 10:17 编辑
gaohq 发表于 2018-11-3 17:01
做供印度的产品好啊,不用考虑EMC

我们公司也做了一款印度的产品,也不要求做EMC,印度要求真这么低吗

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戈卫东| | 2018-11-6 11:23 | 只看该作者
穷人用的东西,要便宜。。。。

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wx85105157| | 2018-11-6 12:02 | 只看该作者
楼主示波器和我的一样,这样用示波器测试波形有什么要注意的地方么?

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tianxj01|  楼主 | 2018-11-6 16:26 | 只看该作者
本帖最后由 tianxj01 于 2018-11-6 16:28 编辑
wx85105157 发表于 2018-11-6 12:02
楼主示波器和我的一样,这样用示波器测试波形有什么要注意的地方么?


这款示波器,首先你得打开全部选配,输入激活各种选配功能,像什么深度存储,如果没有,你是用不舒服的。
全部打开后,单次触发,到10ms-50ms挡,观察一般电源软启动波形那都不是个事。
由于带一定的数字余辉功能,所以分析一定范围变频信号或者占空比连续变化信号,合理控制余辉时间,可以获得不错效果。
内部菜单太多,基本上没法三言两语说清楚,只是告诉你几个快捷方式:双击每个通道主旋钮,能让扫描回到屏幕中心,而双击扫描旋钮,能让触发点会到水平轴线的中心。

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wx85105157| | 2018-11-6 16:29 | 只看该作者
tianxj01 发表于 2018-11-6 16:26
这款示波器,首先你得打开全部选配,输入激活各种选配功能,像什么深度存储,如果没有,你是用不舒服的。 ...

谢谢,已经**了。

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tianxj01|  楼主 | 2018-11-8 09:36 | 只看该作者
首先,就先确定主频和基本工作条件:
考虑到单片机16MHz时钟,16MHz/256=62.5KHz。不高不低,正好是双管正激的合适工作频率。确定主频=62.5K。
最低输入电压时候,最大占空定为49%(<50就成),则最低输入电压=150V*1.414-60V=152V(DC)。(确定该电压时候,输入纹波值=60V)
方案采用恒功率方案,可以随便确定一个电压点,四个电池,充电平台期出口为电流典型值12A。则可以计算出输出功率:14.4V*4*12A=691W。
效率按88%计算,则输入功率=691/0.88=785W。
算最低输入电压时,等效输入电流=785/152=5.16。
根据最大磁通密度确定主变压器原边匝数:
这里最大磁通密度公式适用这个:B=(U*Ton*1000)/(Np*Ae) (单位mT、uS、mm平方)
这里先假定采用PQ5050变压器,测得中心柱直径=20mm ,则Ae=314mm平方。Ton=1000000/652500/2=8uS
定磁芯最大磁通密度=180mT,则原边匝数Np=152*8*1000/(180*314)=21.5  取22匝。
确定采用多根丝包线绕制。根据经验公式6A/MM平方,确定原边丝包线面积=5.16/6=0.86  反查0.1李兹线面积,需要0.1*120根的丝包线,打样的变压器厂,手头最接近的150根,就采用150更0.1的李兹线。
计算变压器匝比,确定最高充电电压=62V(每个电池=15.5V)则匝比=152:62*2=152:124
次级匝数=22*124/152=17.9  取18匝。
根据占窗口面积基本相同原则,则副边120根*22/18=146。可以采用150根,由于副边采用150根,同比条件,确定采用180根的李兹线。
剩下的占窗口面积懒得计算,直接让他们绕,发现占窗口面积大概50%以下。可以确定,后续批量生产时候,应该可以采用更小一档的磁芯来用,这批就确定采用PQ5050。
考虑到防止剩磁饱和,正激变压器还是适当留气隙,因此确定用一层麦拉带垫2边柱,组合后,测试电感量=1.2mH。
核算激磁电流=U*Ton/Lm/2=152*8/1200/2=0.5A,为平均工作电流的1/10。电感量非常合适。
(双管正激,并不是原边电感量越大越好,合适的激磁电感,可以保证合适的磁复位电流上升速度,如果电感量太大,磁复位谐振频率会很低,甚至50%周期都上升不到VCC,这是不利于正常磁复位的,但是也不能过小,否则陡然增加复位二极管功耗,一般而言,可以选择原边平均工作电流的1/10左右。)
到这里,主变压器所有参数全部确定。

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tianxj01|  楼主 | 2018-11-9 11:31 | 只看该作者
asimilar 发表于 2018-11-5 17:27
那还请直接贴图 ,过来看看

现在上主功率变换部分图

其实就是一个变压器驱动的非常典型双管正激线路图。原边的2个RC吸收,在大功率应用时候是必须的,可以吸收漏感造成的快速尖峰。
考虑到正常AC输入电压时候,续流电感占空比比较小,而且工作电流比较大,因此必须采用RCD整流二极管尖峰吸收回路,以控制吸收回路功耗。
针对反向尖峰,又在主整流管上面并联了一组RC吸收,实测,获得了不错的效果。输出整流管尖峰得到良好抑制,具体可参见前面的波形部分。

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tianxj01|  楼主 | 2018-11-9 11:45 | 只看该作者
本帖最后由 tianxj01 于 2018-11-9 12:38 编辑
tianxj01 发表于 2018-11-8 09:36
首先,就先确定主频和基本工作条件:
考虑到单片机16MHz时钟,16MHz/256=62.5KHz。不高不低,正好是双管正 ...

现在计算初级整流储能电容值:
设计为AC150V输入时候,锯齿波纹波幅度=60V,实际输入功率=785W。
可以计算出,纹波60V时候的导通角:sin Φ=(150*1.414-60)/150*1.414=152/212=0.717。
呵呵不用查表了,导通角=45°
放电时间=10mS*135/180=7.5mS。
电流=785/(152+30)=4.3A。
C=4.3A*7500uS/60=537uF。
实际采用270uf/450V 牛角电容2个。

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asimilar| | 2018-11-10 09:10 | 只看该作者
tianxj01 发表于 2018-11-9 11:31
现在上主功率变换部分图

其实就是一个变压器驱动的非常典型双管正激线路图。原边的2个RC吸收,在大功率 ...

看到你回我消息了,没时间细看。看了下你贴的电路。你这主变的同名端是不是有问题?6进10出的话 ,你输出电压应该是反向的吧!其他也就没什么了,双管正激不加同步整流,效率0.88,也算是可以了。

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tianxj01|  楼主 | 2018-11-10 10:15 | 只看该作者
asimilar 发表于 2018-11-10 09:10
看到你回我消息了,没时间细看。看了下你贴的电路。你这主变的同名端是不是有问题?6进10出的话 ,你输出 ...

同名端是变压器图标自己本来有的,没改,正激的。实际变压器同名端按照正激要求做的。

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asimilar| | 2018-11-11 08:21 | 只看该作者
tianxj01 发表于 2018-11-10 10:15
同名端是变压器图标自己本来有的,没改,正激的。实际变压器同名端按照正激要求做的。 ...

我知道是正激的,你电路反应的是6进10出,没有问题么?

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tianxj01|  楼主 | 2018-11-11 19:34 | 只看该作者
asimilar 发表于 2018-11-11 08:21
我知道是正激的,你电路反应的是6进10出,没有问题么?

这个只需要在订变压器时候规定出线交叉不交叉就OK了。

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qiang7260| | 2018-11-11 22:23 | 只看该作者
tianxj01 发表于 2018-11-11 19:34
这个只需要在订变压器时候规定出线交叉不交叉就OK了。

请教下B3是去MCU输入吗,是用ADC还是中断?

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tianxj01|  楼主 | 2018-11-12 09:26 | 只看该作者
qiang7260 发表于 2018-11-11 22:23
请教下B3是去MCU输入吗,是用ADC还是中断?

去比较器

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