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100-240V BUCK-BOOST 500W非隔離升降壓PFC

做了一款閃光燈500W電源,輸入AC100-240V,輸出150-350V可調,用了BUCK-BOOST  PFC電路做,原理圖如下:

QQ圖片20180125171721

原理圖圖片不清清晰,可以下載PDF文檔

閃光燈電源.pdf

調試中電路有改動,現在的情況是升壓,降壓都能工作,但是升壓降壓切換出現振蕩,切換電路本身是一個反饋電路,很難解決,那位有沒有更好的方案

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2018-01-25 17:49

PCB圖

220V輸入 降壓工作,輸出265V,CH1是R14的驅動輸入波形,CH3是電壓輸出波形

260V輸入 降壓工作,輸出265V,CH1是R14的驅動輸入波形,CH3是電壓輸出波形

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2018-01-25 18:19
@海底科技
PCB圖[圖片]220V輸入降壓工作,輸出265V,CH1是R14的驅動輸入波形,CH3是電壓輸出波形[圖片][圖片]260V輸入降壓工作,輸出265V,CH1是R14的驅動輸入波形,CH3是電壓輸出波形[圖片][圖片]
輸入110V 升壓工作,輸出265V CH1是降壓管前驅動波形,CH2是升壓管前驅動波形,CH3是輸出電壓波形

輸入183V 升壓工作,輸出265V CH1是降壓管前驅動波形,CH2是升壓管前驅動波形,CH3是輸出電壓波形

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2018-01-25 18:25
@海底科技
輸入110V升壓工作,輸出265VCH1是降壓管前驅動波形,CH2是升壓管前驅動波形,CH3是輸出電壓波形[圖片]輸入183V升壓工作,輸出265VCH1是降壓管前驅動波形,CH2是升壓管前驅動波形,CH3是輸出電壓波形[圖片]
降壓升壓都可以工作了,現在就是要一個切換點,就一個高抵電平就可以讓其是升壓工作,還是降壓工作,先去吃飯,等下說下設計思路,現在遇到的問題,及控制原理
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2018-01-25 22:17
@海底科技
降壓升壓都可以工作了,現在就是要一個切換點,就一個高抵電平就可以讓其是升壓工作,還是降壓工作,先去吃飯,等下說下設計思路,現在遇到的問題,及控制原理

這就是控制升壓降壓部分電路

U5A就是輸出電壓跟設定電壓比較,本來的思路是輸出電壓假設低于設定電壓,U5A的1腳就會輸出高電壓并在小范圍內鎖定輸出,擔心輸出的并不是小于0.5V或高于4V的電平,再經過U5B去比較輸出,小于2.5V輸出低電平,高于2.5V輸出高電平,輸出高電平就可以控制升壓電路工作。

如果輸出電壓大于設定電壓,也就是說U5A的2腳電壓大于3腳電壓,那就會輸出低電平,并在小范圍內鎖定輸出,這就讓降壓電路工作。

U7A就是在剛通電時控制在降壓工作,減小輸入浪涌電流,工作原理是輸出電壓與輸入電壓比較,輸出電壓低于輸入電壓的一定值時,1腳就會輸出高電壓,強制降壓電路工作。

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2018-01-25 22:48
@海底科技
[圖片]這就是控制升壓降壓部分電路U5A就是輸出電壓跟設定電壓比較,本來的思路是輸出電壓假設低于設定電壓,U5A的1腳就會輸出高電壓并在小范圍內鎖定輸出,擔心輸出的并不是小于0.5V或高于4V的電平,再經過U5B去比較輸出,小于2.5V輸出低電平,高于2.5V輸出高電平,輸出高電平就可以控制升壓電路工作。如果輸出電壓大于設定電壓,也就是說U5A的2腳電壓大于3腳電壓,那就會輸出低電平,并在小范圍內鎖定輸出,這就讓降壓電路工作。U7A就是在剛通電時控制在降壓工作,減小輸入浪涌電流,工作原理是輸出電壓與輸入電壓比較,輸出電壓低于輸入電壓的一定值時,1腳就會輸出高電壓,強制降壓電路工作。

在調試中把LM393都換成了LM358,

先不調試剛上電時的浪涌問題,把D5去掉了

現在的問題是U5A的輸出出現了振蕩,形成振蕩的原因是輸出電壓肯定是非常接近設定電壓,帶振蕩的輸出直接輸入到或門U2,再經過驅動IC就到了降壓管的柵極,正好整個電路形成一個正反饋,這個問題現在無法解決,在降壓時有輸出,但激勵源不是PFC控制IC 1654控制的,而是正反饋振蕩引起的。在升壓時可以正常工作,在降壓時手動把U5A的1腳拉低,降壓也能正常工作。

現在有了新的思路,就是輸入電壓跟設定電壓比較,來確定升壓或降壓電路工作,這樣取樣沒有正反饋,就不會出現振蕩。

有沒有做buck-boost控制的朋友,能分享一下是如何控制的嗎?我看過TI的buck-boost的芯片控制原理方框圖,是有輸入跟輸出比較的,找了好多buck-boost的芯片,最高輸入電壓是80V,我的要求是AC100-260V輸入,找不到現成的方案,就自己畫了個圖,第一次做,希望大家多多關照。

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st.you
LV.10
7
2018-01-26 10:42
@海底科技
在調試中把LM393都換成了LM358,先不調試剛上電時的浪涌問題,把D5去掉了現在的問題是U5A的輸出出現了振蕩,形成振蕩的原因是輸出電壓肯定是非常接近設定電壓,帶振蕩的輸出直接輸入到或門U2,再經過驅動IC就到了降壓管的柵極,正好整個電路形成一個正反饋,這個問題現在無法解決,在降壓時有輸出,但激勵源不是PFC控制IC1654控制的,而是正反饋振蕩引起的。在升壓時可以正常工作,在降壓時手動把U5A的1腳拉低,降壓也能正常工作?,F在有了新的思路,就是輸入電壓跟設定電壓比較,來確定升壓或降壓電路工作,這樣取樣沒有正反饋,就不會出現振蕩。有沒有做buck-boost控制的朋友,能分享一下是如何控制的嗎?我看過TI的buck-boost的芯片控制原理方框圖,是有輸入跟輸出比較的,找了好多buck-boost的芯片,最高輸入電壓是80V,我的要求是AC100-260V輸入,找不到現成的方案,就自己畫了個圖,第一次做,希望大家多多關照。

效率和PF值要求怎樣?需要隔離嗎?如果對效率要求不高,且不隔離,不妨試試 做一個輸出400V的PFC,然后用BUCK降壓到150~350V  ,也就是兩級結構  方案不少。

實在要用BUCK-BOOST方式做也不是不行,就是MOS的驅動改成變壓器,控制芯片就用常規的3845,也是能實現的。上面說的兩種實現方案,都不需要電壓切換電路,不會產生振蕩問題。

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2018-01-26 13:43
@st.you
效率和PF值要求怎樣?需要隔離嗎?如果對效率要求不高,且不隔離,不妨試試做一個輸出400V的PFC,然后用BUCK降壓到150~350V ,也就是兩級結構 方案不少。實在要用BUCK-BOOST方式做也不是不行,就是MOS的驅動改成變壓器,控制芯片就用常規的3845,也是能實現的。上面說的兩種實現方案,都不需要電壓切換電路,不會產生振蕩問題。

不需要隔離,用兩級的話比較占空間,這方法我也有想過,實在不行就這樣做了,后面這個方法是指反激嗎?功率在500到700W這樣,用反激不好做。

我還想了一個方案就是用單管的Buck-boost,但輸出電圧極性會反過來而且不共地,這還有mcu要取樣該電壓的,電壓轉換很麻煩。最好的方案就是升壓降壓共用電感的了,就是我做的這種,控制部分我想多動手多嘗試是可以解決的。

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st.you
LV.10
9
2018-01-26 16:02
@海底科技
不需要隔離,用兩級的話比較占空間,這方法我也有想過,實在不行就這樣做了,后面這個方法是指反激嗎?功率在500到700W這樣,用反激不好做。我還想了一個方案就是用單管的Buck-boost,但輸出電圧極性會反過來而且不共地,這還有mcu要取樣該電壓的,電壓轉換很麻煩。最好的方案就是升壓降壓共用電感的了,就是我做的這種,控制部分我想多動手多嘗試是可以解決的。

就是你現在的結構,驅動改成變壓器.

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2018-01-26 17:18
@st.you
就是你現在的結構,驅動改成變壓器.

現在的驅動是沒有問題的,改成變壓器驅動的話在升壓時,降壓管不能一直導通,這是一個問題,如果單是改驅動對電路的拓撲并沒有發生改變。

或我沒有理解你的意思,你可以說說原理嗎?

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2018-01-26 17:26
@海底科技
在調試中把LM393都換成了LM358,先不調試剛上電時的浪涌問題,把D5去掉了現在的問題是U5A的輸出出現了振蕩,形成振蕩的原因是輸出電壓肯定是非常接近設定電壓,帶振蕩的輸出直接輸入到或門U2,再經過驅動IC就到了降壓管的柵極,正好整個電路形成一個正反饋,這個問題現在無法解決,在降壓時有輸出,但激勵源不是PFC控制IC1654控制的,而是正反饋振蕩引起的。在升壓時可以正常工作,在降壓時手動把U5A的1腳拉低,降壓也能正常工作?,F在有了新的思路,就是輸入電壓跟設定電壓比較,來確定升壓或降壓電路工作,這樣取樣沒有正反饋,就不會出現振蕩。有沒有做buck-boost控制的朋友,能分享一下是如何控制的嗎?我看過TI的buck-boost的芯片控制原理方框圖,是有輸入跟輸出比較的,找了好多buck-boost的芯片,最高輸入電壓是80V,我的要求是AC100-260V輸入,找不到現成的方案,就自己畫了個圖,第一次做,希望大家多多關照。

按新的思路,就是輸入電壓跟設定電壓比較,來確定升壓或降壓電路工作,現在可以自動切換升降壓了,就是在切換點有的不穩定,有視頻但上傳不了。

現在升壓時的PF值還可以,因現設轉出是265V,所以在降壓時PF值不高,再改善一下細節,我想離成功不遠了,突然有個想法,要是LLC前加升降壓PFC,那LLC就可以寬電壓輸出了。

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2018-01-27 18:06

今天調試又發現問題,由于輸出電壓要可調,電壓反饋不是直接到FB,而是經過LM358的基準比較放大后再到FB,現在環路不穩定,FB上的電路跳動幅度很大,下是FB的波形,那位大俠有更好的方案嗎?求助。

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2018-01-27 18:31
@海底科技
[圖片]今天調試又發現問題,由于輸出電壓要可調,電壓反饋不是直接到FB,而是經過LM358的基準比較放大后再到FB,現在環路不穩定,FB上的電路跳動幅度很大,下是FB的波形,那位大俠有更好的方案嗎?求助。[圖片]求

剛想了個方案,如下圖

6腳加2.3V是讓芯片工作,而不會進入OVP/UVP,就是控制5腳來調整輸出電壓。這里要控制恒流輸出,要是單控制輸出電壓就有別的方法了。

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2018-01-27 20:56
@海底科技
剛想了個方案,如下圖[圖片]6腳加2.3V是讓芯片工作,而不會進入OVP/UVP,就是控制5腳來調整輸出電壓。這里要控制恒流輸出,要是單控制輸出電壓就有別的方法了。
沒人回復,只能自己慢慢調,升降壓切換那里我加入了多種邏輯控制,性能有所提升,在網上找了很久,都沒見別人這樣做,有做影室閃光燈的嗎,你們的閃光燈升降壓是怎樣做的?
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2018-01-28 00:06
@海底科技
沒人回復,只能自己慢慢調,升降壓切換那里我加入了多種邏輯控制,性能有所提升,在網上找了很久,都沒見別人這樣做,有做影室閃光燈的嗎,你們的閃光燈升降壓是怎樣做的?
共經過幾小時的調試,問題已全部解決,有感興趣請發言,會繼續上傳,沒人感興趣就不再上傳了。
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brsys
LV.7
16
2018-01-28 09:54
@海底科技
共經過幾小時的調試,問題已全部解決,有感興趣請發言,會繼續上傳,沒人感興趣就不再上傳了。

n4

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2018-01-28 10:39
@brsys
n4
輸入AC100到240V,輸出DC150到350V
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st.you
LV.10
18
2018-01-29 11:20
@海底科技
共經過幾小時的調試,問題已全部解決,有感興趣請發言,會繼續上傳,沒人感興趣就不再上傳了。
你還是做成自動切換BUCK和BOOST的結構嗎?
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2018-01-29 18:44
@st.you
你還是做成自動切換BUCK和BOOST的結構嗎?
是的已經做好了。
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ruohan
LV.9
20
2018-02-01 08:50
@海底科技
是的已經做好了。

升壓的時候你是如何讓Q1的驅動一直維持高電壓的,,

雖然HG 一直是高的,HO怎么自舉產生個直流高壓驅動,你那樣接還可以嗎

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2018-02-01 13:03
@ruohan
升壓的時候你是如何讓Q1的驅動一直維持高電壓的,,雖然HG一直是高的,HO怎么自舉產生個直流高壓驅動,你那樣接還可以嗎
我加了組輔助電源,圖有改動的
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ruohan
LV.9
22
2018-02-02 10:24
@海底科技
我加了組輔助電源,圖有改動的
能給看看你輔助怎么加的嗎,
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2018-02-02 12:33
@ruohan
能給看看你輔助怎么加的嗎,
就是一組12V不共地的電源,加到驅動IC的6  7腳
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2018-05-12 23:01
@海底科技
就是一組12V不共地的電源,加到驅動IC的6 7腳
不錯!我見老外的電源BUCK用光耦驅動器驅動的!!也是加一個懸浮直流電源
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2020-03-27 12:26
@海底科技
按新的思路,就是輸入電壓跟設定電壓比較,來確定升壓或降壓電路工作,現在可以自動切換升降壓了,就是在切換點有的不穩定,有視頻但上傳不了。現在升壓時的PF值還可以,因現設轉出是265V,所以在降壓時PF值不高,再改善一下細節,我想離成功不遠了,突然有個想法,要是LLC前加升降壓PFC,那LLC就可以寬電壓輸出了。[圖片][圖片]
東西整好了沒得?能不能分享一下。
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sky_wolf
LV.4
26
2020-09-08 18:22
@海底科技
我加了組輔助電源,圖有改動的
剛看到你的作品,我也設計了一款這樣的,還沒有完成,相同的是都是用的NCP1654,不過我是用了兩個柵極驅動器,是L6384,做BUCK時用一只,推上下管,下管續流做同步,BOOST的時候,用一只,只用來推下管,然后推動自舉電容,與BUCK的自容電路并聯,完成BUCK的上驅的供電
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sky_wolf
LV.4
27
2020-09-08 18:31
@sky_wolf
剛看到你的作品,我也設計了一款這樣的,還沒有完成,相同的是都是用的NCP1654,不過我是用了兩個柵極驅動器,是L6384,做BUCK時用一只,推上下管,下管續流做同步,BOOST的時候,用一只,只用來推下管,然后推動自舉電容,與BUCK的自容電路并聯,完成BUCK的上驅的供電
 我沒有加過流檢測,輸出的電壓經分壓電阻直接到FB,單獨有一個HV與輸出電壓的比較,輸出信號去控制PWM讓BOOST還是BUCK工作,BOOST這是管理柵極驅動的使能腳,另一路去給或門的一路,PWM信號也加到或門,,經或門后到BUCK的柵極驅動,及BOOST的柵極驅動
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sky_wolf
LV.4
28
2020-09-08 18:35
@海底科技
就是一組12V不共地的電源,加到驅動IC的6 7腳

BUCK工作的時候,電流與電壓跟蹤情況如何?PF值能到多少

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