
SEMS-ZVS方案1500w功率模块
简介
目前最高效的自激ZVS电路方案,本模块可使用嘉立创免费卷打板,PCB设计采用全局铺铜做导线以及大面积开窗的方式实现承载大电流,在小体积下实现大功率,顶配版可在1500W长时间稳定运行,峰值3000W
简介:目前最高效的自激ZVS电路方案,本模块可使用嘉立创免费卷打板,PCB设计采用全局铺铜做导线以及大面积开窗的方式实现承载大电流,在小体积下实现大功率,顶配版可在1500W长时间稳定运行,峰值3000W开源协议
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(未经作者授权,禁止转载)描述
电路是基于b站up”鸡蛋灌饼工程师“的sems方案,利用mos管钳位电压原理,基本原理与由传统自激式ZVS改进后的图腾柱方案相同,但此方案在驱动部分几乎无任何多余能量消耗,更高效,电路也更简单。
以下是基础版制作教程:
一,准备好电路板与各元件
元件清单:
1,电路板
2,1200v,0.33uf电磁炉电容*5
3,100uh以上线径1.8mm以上大电感*2
4,IRFP260N*4(用两个也可以)(耐压200V以上TO-247封装的MOS管或IGBT均可)
5,STF22NM60*2(耐压200V以上的TO-220封装的MOS管均可)
6,2512封装的贴片电阻,10Ω*4,10kΩ*5
7,宽电压buck降压模块(共输入负极与输出负极),根据自己需求选则,也可选教程中也是链接中的模块https://e.tb.cn/h.SOXgqaoABsVRo66?tk=lB9bfVKo515
8,耐流50A的PCB接线端子,具体规格可看设计图

二,将电容和驱动MOS的引脚剪至合适位置
将主功率管的引脚也剪至合适位置并90度掰弯,注意掰的方向(如下图所示)

三,将贴片电阻焊好在PCB上,注意不要有锡珠残留
四,将PCB接线端子焊好
五,将电感焊好
六,将电容焊接至对应位置
七,将驱动MOS焊好,注意两个MOS的面朝方向(如下图所示)
八,重要的一步,将主功率管按照下图的方式放在PCB上并焊接好,要使每个功率管散热的背面都相互平行

九,找三根细导线分别焊接在PCB的三个方形裸露焊盘上,靠近文字的两个焊盘左边是总输入负极接buck降压模块的输入端负极,右侧是总输入正极接buck降压模块的输入端正极,靠近电容的焊盘是连接降压模块的15v输出正极
将降压模块粘在电容组上并按照刚才所说将三根导线与降压模块连接好(注意在安装降压模块前就要将降压模块的输出电压调到15V)
十,最终步,用可固化的导热胶分别点在四个功率管朝上的散热面上,然后将长宽5*5的散热器粘在上面,注意散热器要与PCB上的5*5方框丝印对齐,散热片不要压太紧,否则会使各功率管的源极相互导通。
如果不想粘,也可以按照PCB上的三个孔的位置对应散热器打m3的螺丝孔,并使用散热绝缘硅片垫在功率管与散热器之间,注意拧紧螺丝时不要太用力,否则PCB可能会被螺丝压弯压断。

底部:如功率要求不高可不在开窗处加锡,此时尽量不要是整个模块的输入电流长时间处于20A以上

最终成品图




以下是运行测试,300W下稳定运行一分半,各元件温度均在三十度左右
顶配版:使用四个大功率IGBT,电感使用线径2.0mm的130uH大电感,加高速散热风扇,PCB底部开窗处用粗实心铜导线连接并加锡包裹住实心铜导线,其余配置与基础版一致





以下是基础版与顶配版的对比


以下是此模块输出波形与功率管栅极驱动波形



以下是顶配版在平均功率1400W下的运行
设计图
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暂无BOM
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