专业版
开关电源实验
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简介
此工程收集我的开关电源实验,会将一系列开关拓扑实验的测试过程分享在这个工程里,并会不断更新,详细的计算会放在专门的工程里,详细的原理放在文章里。
简介:此工程收集我的开关电源实验,会将一系列开关拓扑实验的测试过程分享在这个工程里,并会不断更新,详细的计算会放在专门的工程里,详细的原理放在文章里。开源协议
:CC BY-NC-ND 3.0
(未经作者授权,禁止转载)创建时间:2022-10-10 18:17:15更新时间:2024-12-16 10:13:21
描述
UC3842反激实验
此实验的计算基础已经放在附件里了,在这个工程里会将计算错误的地方进行说明,并进一步改正(改不了的就算逑)。
设计目标:
- Vin = 220VAC
- Vout = 24V
- Iout = 10A
- fs = 100KHz
- η = 95%
测试照片:
- 电源可行性测试:
- 要点1:四个脚需要用铜柱增高,避免桌上的金属杂质导致短路啥的,我这里因为找不到铜柱了,把桌子清理干净了将就用的。
- 要点2:可以把保险丝替换成一个白炽灯,这样的话可以通过判断白炽灯的亮度来判断问题所在,一般白炽灯越亮,就说明短路越严重,如果不亮,就说明是正常的,可以轻载的情况下带白炽灯测试,如果是重载的情况下,就不能用白炽灯测试了,因为它会很亮,消耗能量的。
- 要点3:一定要用隔离变压器,最好的话示波器也用一个隔离变压器进行供电。
-
- 可行测试结果(注意看上面的电子负载):
- 电源性能测试:
- 要点1:MOS管要加散热器,与此同时可以加一个小风扇吹着,帮助散热。
- 要点2:测试完一个点,焊线引出来,高压侧要是因为手抖啥的一不小心短接了,是极其危险的,所以为了稳妥,测试一次,引出一根线出来再测试。
实际实验结果以及电路设计不足点的分析:
- 效率没有达到95%,并且RCD的设计有问题,导致烧了很多MOS管,为了测试尖峰电压,不得不使用高耐压的MOS管,这就导致了MOS导通内阻过大,损耗严重,大大降低了开关效率。
- MOS管漏极波形和RCD电容波形:
- RCD的改进设计:
- 有关RCD的尖峰电压,和漏感关系很大,因此我们可以测试一下漏感。
- 测试漏感的方法:短接除待测端以外所有端口,直接测试电感量即可,这里的电感量是84uh,漏感是2uh。
- RCD的改进设计:
-
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- RCD的计算(用matlab计算):
Vdsmax = 650 Vclamp = 0.9*Vdsmax - 374.767
Lk = 2.042*10^-6 Rc =(2*[Vclamp-19/5*(0.7+24)]*Vclamp)/ (Lk*Ip*Ip*fs)
Ip = 7.573 Cc = 2*Vclamp/(Rc*Vclamp*fs)
fs = 100*10^3 Pc = 0.5*fs*Lk*Ip*Ip*(1+(100/(Vclamp-100)))
Dmax = 0.4625
- 得到的结果:
- 电容电阻选择:C=4.7nf,R=4KR。
- MOS管漏极波形(半载和满载)和RCD电容波形:
- RCD的计算(用matlab计算):
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- 输出功率只达到了180W,到了180W后就开始掉输出电压来维持输出电流了根据官方芯片手册,峰值电流采样电阻是可以并联一个滤波电容的,防止电压尖峰的产生,并且我的峰值电流采样电阻设计的也有一定的问题
- 输出纹波实际上并不大,但输出的尖峰值却特别大,这可能是因为输出电容即使很大,但也没加上一些可以过滤高频的小电容
PCB注意事项:
- C11电容是补偿电容,我在实际测试的时候是没有焊的,要是焊上了的话就会让UC3842无法正常调节了,当然,经过详细计算后就不一定了。
设计心得:
- UC3842不愧是运用最广泛的电源芯片之一,结构简单,设计也不复杂,在小功率的应用场景十分宽阔,但大功率就不好说了。
- RCD的设计仍然不是很合理,我试了很多的数据,仍然无法完全消除振铃,希望有懂的朋友给点建议。
- 后续会慢慢进一步补充,想多少写多少
设计图
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BOM
暂无BOM
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