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數字電源-由內而外全程剖析！

拓撲結構：

1.              ACDC部分采用整流橋與雙路PFC升壓回路并聯，PFC停止時，交流電通過整流橋轉為直流電，PFC工作時升壓回路在交流正負半周分別工作，整流橋下半部分參與，上半部反偏截止。稱作無橋PFC，或半橋PFC。

2.              DCDC部分采用全橋LLC拓撲，控制算法實現移相和LLC兩種工作模式。負載從0到一個臨界值之間工作在移相全橋模式，境界值到滿載之間工作在LLC模式。全橋LLC拓撲在大部分負載條件下實現零電壓轉換（ZVS），只在空載和輕載諧振能量不足時，不能實現ZVS。兩種模式結合克服了LLC空載電壓漂高，移相全橋滿載丟失周期的弊病，發揮了各自的優點。

3.              輸出整流部分采用雙變壓器，四路同步整流結構。方便改善散熱和布局。


LLC

整機布局：外形：長190*寬105*高40mm。

電源板正面


機箱外形：


電源面板




測試環境

PFC波形：紅色交流正半周，黃色負半周，Vgs，頻率155KHz電壓5V/格；時基2uS/格。

PFC驅動2uS

DCDC波形：

1.       左橋臂： 紅色：上管Vgs；100V/格；時基2uS/格。

黃色：下管Vgs；5V/格；時基2uS/格。

LLC左臂驅動波形2uS格



2.       右橋臂： 紅色：上管Vgs；100V/格；時基2uS/格。

                              黃色：下管Vgs；5V/格；時基2uS/格。



LLC右臂驅動波形2uS格


同步整流與紋波：紅色同步整流Vds；20V/格；時基2uS/格。

                        黃色輸出紋波：Vpp：220mV；500mV/格；時基2uS/格。


同步整流及紋波

全橋移相模式：頻率：166KHz


移相模式

LLC模式：頻率：133KHZ左右


LLC模式

觸摸屏顯示主要參數：電源供電：隔離110V/200ＶＡ


HMI截圖










全部回復(94)
正序查看
倒序查看
2014-09-05 16:24
 01pow,這款數字電源是已經完成的項目么？頂一個。
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01pow
LV.3
3
2014-09-05 16:42
@電源網-娜娜姐
 01pow,這款數字電源是已經完成的項目么？頂一個。
正在測試，２２０Ｖ／２４Ｖ　輸出１６Ａ感覺溫升較快
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2014-09-10 10:14
@01pow
正在測試，２２０Ｖ／２４Ｖ　輸出１６Ａ感覺溫升較快
額，高清大圖，圖文并茂啊，我喜歡，推薦到社區經典！加油坐等更新
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jim li
LV.8
5
2014-09-10 11:44
@01pow
正在測試，２２０Ｖ／２４Ｖ　輸出１６Ａ感覺溫升較快
方便貼點數據出來，謝謝！
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01pow
LV.3
6
2014-09-10 17:25

感謝鼓勵，繼續更新。

這是低壓測試的圖片。電源測試直接上高壓好怕怕，先來個低壓的，

直流30V輸入到電源中，FPC設定到60V，輸出2~5V

2.7V/10.3A輸出時PFC電壓從60V降到47V，頂不住了，室溫28度，電源溫度34度，同步整流39度 

電子負載顯示2.026V/10.30A，線損2.69-2.026V。

電源側面圖：左邊待機電源，右邊控制板，主控TI的F28027，高壓側ST的F030，中間的是數字隔離 

3.7V/6A是波形，CH1紅色底邊可以看到同步整流的凸臺，高壓時見不到

 組件垂直安裝在主板上

總圖

EMI圖，交流兩相分別采樣，DSP合成完整波形

觸摸屏校準頁面，交流輸入電流IAC不準，220V準了，110V又不準。

后續資料陸續更新，歡迎拍磚，您的回帖就是動力 

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2014-09-10 18:22
@jim li
方便貼點數據出來，謝謝！
來點電路圖更ok了。
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yweiqiang
LV.2
8
2014-09-11 08:08
厲害啊，我只懂點皮毛，謝謝分享
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flydremn
LV.2
9
2014-09-11 09:09
@yweiqiang
厲害啊，我只懂點皮毛，謝謝分享
試好了沒，探討一下，如果精度再做高點，就更好了
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IGBT2010
LV.8
10
2014-09-11 20:54
@01pow
感謝鼓勵，繼續更新。這是低壓測試的圖片。電源測試直接上高壓好怕怕，先來個低壓的，[圖片]直流30V輸入到電源中，FPC設定到60V，輸出2~5V[圖片]2.7V/10.3A輸出時PFC電壓從60V降到47V，頂不住了，室溫28度，電源溫度34度，同步整流39度 [圖片]電子負載顯示2.026V/10.30A，線損2.69-2.026V。[圖片]電源側面圖：左邊待機電源，右邊控制板，主控TI的F28027，高壓側ST的F030，中間的是數字隔離 [圖片]3.7V/6A是波形，CH1紅色底邊可以看到同步整流的凸臺，高壓時見不到[圖片] 組件垂直安裝在主板上[圖片]總圖[圖片]EMI圖，交流兩相分別采樣，DSP合成完整波形[圖片]觸摸屏校準頁面，交流輸入電流IAC不準，220V準了，110V又不準。后續資料陸續更新，歡迎拍磚，您的回帖就是動力 
這個太帥了，佩服?。?/div>
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kaizhang
LV.4
11
2014-09-11 21:38
@01pow
感謝鼓勵，繼續更新。這是低壓測試的圖片。電源測試直接上高壓好怕怕，先來個低壓的，[圖片]直流30V輸入到電源中，FPC設定到60V，輸出2~5V[圖片]2.7V/10.3A輸出時PFC電壓從60V降到47V，頂不住了，室溫28度，電源溫度34度，同步整流39度 [圖片]電子負載顯示2.026V/10.30A，線損2.69-2.026V。[圖片]電源側面圖：左邊待機電源，右邊控制板，主控TI的F28027，高壓側ST的F030，中間的是數字隔離 [圖片]3.7V/6A是波形，CH1紅色底邊可以看到同步整流的凸臺，高壓時見不到[圖片] 組件垂直安裝在主板上[圖片]總圖[圖片]EMI圖，交流兩相分別采樣，DSP合成完整波形[圖片]觸摸屏校準頁面，交流輸入電流IAC不準，220V準了，110V又不準。后續資料陸續更新，歡迎拍磚，您的回帖就是動力 
慢慢調整。整個設備起點工藝比較高，值得夸獎.
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valmon
LV.2
12
2014-09-12 10:04
樓主，以你這個硬件的搭建只做300多瓦是不對的
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fgtzjl
LV.2
13
2014-09-15 09:10
出套件嗎？
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2014-09-15 10:57
樓主這電源真牛！你前級的全橋是用的移相全橋么？你是什么控制器??？DSP還是其他的控制器？
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01pow
LV.3
15
2014-09-15 19:50
@皇甫仁和
樓主這電源真牛！你前級的全橋是用的移相全橋么？你是什么控制器?。緿SP還是其他的控制器？

移相全橋和全橋llc混和工作，輕載時FBPS，重載時LLC，前面照片有兩重模式的輸出波形

控制器用TI的c2000DSP，最便宜的F28027，FBPS+LLC不要DSP實現不了，所以叫數字電源

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01pow
LV.3
16
2014-09-15 19:54
@fgtzjl
出套件嗎？[圖片]
樣機只作3臺測試，全部手焊，測試后再說
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01pow
LV.3
17
2014-09-15 19:57
@valmon
樓主，以你這個硬件的搭建只做300多瓦是不對的
現在測到300W，設計值500W，對功率管沒把握
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01pow
LV.3
18
2014-09-16 12:07
@01pow
感謝鼓勵，繼續更新。這是低壓測試的圖片。電源測試直接上高壓好怕怕，先來個低壓的，[圖片]直流30V輸入到電源中，FPC設定到60V，輸出2~5V[圖片]2.7V/10.3A輸出時PFC電壓從60V降到47V，頂不住了，室溫28度，電源溫度34度，同步整流39度 [圖片]電子負載顯示2.026V/10.30A，線損2.69-2.026V。[圖片]電源側面圖：左邊待機電源，右邊控制板，主控TI的F28027，高壓側ST的F030，中間的是數字隔離 [圖片]3.7V/6A是波形，CH1紅色底邊可以看到同步整流的凸臺，高壓時見不到[圖片] 組件垂直安裝在主板上[圖片]總圖[圖片]EMI圖，交流兩相分別采樣，DSP合成完整波形[圖片]觸摸屏校準頁面，交流輸入電流IAC不準，220V準了，110V又不準。后續資料陸續更新，歡迎拍磚，您的回帖就是動力 

原理圖繼續貼：

PFC部分

這是工程圖，原理詳見另一個帖子 http://m.daogou-taobao.cn/bbs/1499686.html

整流橋邊幾個電阻時0ohm跳線，可以組合有橋，無橋，雙相交錯TOP 

FBLLC部分

待機電源

原邊AC220V  -> 15V -> 5V

付邊AC220V -> 隔離15V -> 5V

DSP接口

以上是電源板全部原理圖，這幾天改進一些軟件細節

滿功率測試以后陸續貼圖。

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01pow
LV.3
19
2014-09-19 16:33
@01pow
移相全橋和全橋llc混和工作，輕載時FBPS，重載時LLC，前面照片有兩重模式的輸出波形控制器用TI的c2000DSP，最便宜的F28027，FBPS+LLC不要DSP實現不了，所以叫數字電源

電源正在運行中，曬曬監控畫面

運行狀態數據全在圖中，電源運行45分鐘，最高溫度在同步整流板，47度，還要加大散熱片，室內溫度28度

電子負載只有160W，輸出功率沒調太大，測試繼續

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higel
LV.8
20
2014-09-19 23:21

有沒有個具體的規格？

輸入電壓范圍？

輸出功率？輸出電壓范圍？

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01pow
LV.3
21
2014-09-19 23:33
@higel
有沒有個具體的規格？輸入電壓范圍？輸出功率？輸出電壓范圍？

目前樣板是全電壓輸入，90～260vac，輸出電壓24v，最大功率600W。

輸出電壓5～24v可調，pfc電壓也能設定，只要高于ac整流電壓

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H_K_T
LV.3
22
2014-09-20 19:51
@01pow
目前樣板是全電壓輸入，90～260vac，輸出電壓24v，最大功率600W。輸出電壓5～24v可調，pfc電壓也能設定，只要高于ac整流電壓
太漂亮了！必須贊！
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2014-09-20 20:50
@01pow
移相全橋和全橋llc混和工作，輕載時FBPS，重載時LLC，前面照片有兩重模式的輸出波形控制器用TI的c2000DSP，最便宜的F28027，FBPS+LLC不要DSP實現不了，所以叫數字電源
樓主你可以把你的后級同步整流的思路說一下么？還有你現在的精度能做到多少？我這段時間也是在做移相全橋，基于28335的，和樓主交流一下。
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2014-09-20 20:54
樓主：移相全橋滿載丟失周期的弊病這是什么意思呢？可以解釋一下么？我對移相全橋理論知識不是太明白，謝謝了
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01pow
LV.3
25
2014-09-22 20:48
@皇甫仁和
樓主：移相全橋滿載丟失周期的弊病這是什么意思呢？可以解釋一下么？我對移相全橋理論知識不是太明白，謝謝了

作移相全橋的廠商一般不會說自己的拓撲有什么缺點，TI牛人分析過，搜一下“雙半橋”dual half bridge

移相全橋空載時兩橋臂相差0度，負載增加相移增加，當接近180度時，負載繼續增加會出現什么現象呢？

變壓器電源設計有個基本原則，伏秒平衡，為了維持平衡，周期就會加大，兩個周期就會合并，這就是丟失周期

大致是這樣，我的電源在這種情況下，加大周期，過度到LLC控制

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2014-09-22 21:20
一直以來所見較高技術含量和較巧妙創意的自創項目！頂啊 ！
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gdgly
LV.2
27
2014-09-23 23:11
@01pow
原理圖繼續貼：PFC部分[圖片]這是工程圖，原理詳見另一個帖子 http://m.daogou-taobao.cn/bbs/1499686.html整流橋邊幾個電阻時0ohm跳線，可以組合有橋，無橋，雙相交錯TOP FBLLC部分[圖片]待機電源[圖片]原邊AC220V ->15V->5V付邊AC220V->隔離15V->5VDSP接口[圖片]以上是電源板全部原理圖，這幾天改進一些軟件細節滿功率測試以后陸續貼圖。
樓主好樣的，什么時候出套件 都想入手一個。
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2014-09-24 20:26
@01pow
作移相全橋的廠商一般不會說自己的拓撲有什么缺點，TI牛人分析過，搜一下“雙半橋”dualhalfbridge移相全橋空載時兩橋臂相差0度，負載增加相移增加，當接近180度時，負載繼續增加會出現什么現象呢？變壓器電源設計有個基本原則，伏秒平衡，為了維持平衡，周期就會加大，兩個周期就會合并，這就是丟失周期大致是這樣，我的電源在這種情況下，加大周期，過度到LLC控制

樓主你說的LLC控制是什么意思呢？有些愚鈍，還需樓主繼續講解，謝謝了

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2014-09-24 20:27
@01pow
目前樣板是全電壓輸入，90～260vac，輸出電壓24v，最大功率600W。輸出電壓5～24v可調，pfc電壓也能設定，只要高于ac整流電壓

當滿載時輸出電流不小??！

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qiang7260
LV.5
30
2014-09-25 14:30
@清山友泉
一直以來所見較高技術含量和較巧妙創意的自創項目！頂?。?/span>
數字電源是發展方向，版主辛苦了。謝謝分享！
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2014-09-25 16:22

學習

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