第一次做LLC諧振(一)

2021-05-08 00:43:19 字數 1743 閱讀 7491

以前涉及到的電源除了dc to dc的各種拓撲外,ac to dc的就只做過反激了,所以,用諧振確實系大姑娘上轎頭一回。

案子源於客戶的要求,主要是溫度,其次是效率。由於效率要求較高,而功率又相對比較大,所以感覺用反激就達不到客戶要求,最終選擇了llc諧振。

設計目標:ac85~264v input,dc 19~48v output,cc680ma*4,要求效率於220vac時大於92%,功率因素於220vac時大於0.95,溫度在封閉空間內溫公升小於30度。以上是客戶提出的要求,該電源的最大輸出輸出功率為0.68*4*48=130.56w,空載電壓50v,恆流每路680ma輸出,共四路。

方案選的飛兆的,fan6961+fsfr2100,都算是新出的東西吧,**商們是這麼說的,其實看fan6961的datasheet裡面的圖居然有日期是2023年的,嘿嘿,不知道算不算新東西,不過市面上比較少就是真的了。而且電源網上還真是只能找到很少的相關資訊,不管是不是新出的東西,要不就是用的人少,要不就是不好用,很少人嘗試。總之我也算是嘗鮮了。

開始設計前跟**商要了demo來測試過,證實了其實際的能力確實能達到他們所描述的,高效率,高功率因素。嗯,他們的demo做到了93%的整機效率,0.99的功率因素,所有引數在ac220v滿載時測得。

在設計開始時,有乙個很重要的問題跟包括老大在內的很多人討論過,得到的回答也是五花八門。問題就是llc諧振到底能不能做恆流輸出?問過以前供6900的**商,他們的工程師說能做,不過,很可惜的是該工程師一直未到除錯出乙個樣板來,因為我們已經合做了過一年,而這一年來一直在等他們的訊息,嘿嘿;另外,還問過飛兆的好幾個**的fae,回答有說能做的,也有說不能做的,但共同特點是說能做的都沒有能驗證的demo。按理說,到這份上,應該死心了。其實我也一度有這樣想。不過,參考過pi的乙個設計指南,也是llc諧振做的,但是卻是恆流電源呢。雖然不是一家的ic,但是既然這種拓撲可以做恆流沒有問題,那麼,我覺得就不用分ic製造商了。但之所以選擇飛兆的方案而不選pi的是因為pi的方案外圍太複雜,元件數量多,不利於除錯。最後,在老大的堅持下,我們商量了一些在實際設計中要注意的問題,就基本確定了原理。整個過程不過兩天而已。後來由老大畫pcb。

在pcb未製樣之前,我一直對於原理是否正確而不安,因為不確定。心裡總認為,從原理上講,似乎沒有什麼說不過,但是,卻又實在有些問題不敢確定。

前天pcb樣品到,製作了5塊樣品,磁性元件的引數早已確定,並已製作好。因此,樣品製作好後,直接試機。結果喜憂參半。喜的是,第乙個樣品通電後輸出正常;憂的是,雖然輸出正常,但是負載能力差,只能負載600ma左右,負載大了電壓就往下掉,好像功率恆定一樣。

有問題就得開始找原因。變壓器是我自己繞制的,可以確定沒問題。既然能正常輸出了,這時候我不太擔心原理上有問題了。另外其他引數與demo差異不大,應該不是問題。所以,分析了一天,沒能真正地找到原因,陷入了無法思考的境地。於是再次去網上找資料,繼續學習llc諧振的原理。偶然間,發現了問題所在,在參照對方demo時忽略了乙個問題,因為**商的demo上沒有諧振電感,所以,我在參考時將諧振電感省掉了(因為當時這正好迎合了我的想法,因為當時我的pcb空間不太夠,沒有諧振電感將會有很大幫助),但是,我在選用主變壓器磁芯的時候,因為一時找不到雙槽的骨架,所以就選用了pq的骨架。於是,問題就在這裡產生了。demo上沒有諧振變壓器是因為雙槽的變壓器骨架可以使用變壓器繞制後有很大的漏感,而這個漏感就恰好可以用來當諧振電感使用,所以不需要另外增加諧振電感。而顯然,我用的pq的骨架就沒有這種效果,所以當然得新增諧振電感了。問題找到就好辦,直接隨意找了乙個骨架,繞制了乙個90uh左右的電感(這個電感量是根據需要的諧振電感的大小,再參考主變壓器漏感估算的),焊接,試機。激動,負載3a,4a,可以,沒問題了,解決!

第一次做LLC諧振(二)

今天在除錯的時候,遇到乙個極大的問題。因為昨天下班前已經將樣機送給客戶測試了,所以手頭沒有樣機了,但是將其他幾個樣機焊接完成後拿出來測試時,發現居然乙個正常的都沒有。這可頭大了。所有的樣機都表現為pfc公升壓不正常。以為pfc電路不正常,pfc部分不公升壓。找原因,發現乙個樣機pfc部分ic供電達3...

第一次做LLC諧振(三)

又經歷了兩天了,在對樣機的深入測試下,又發現和總結了幾個問題。一,恆流效能不理想。在20v 48v這麼寬的輸出電壓範圍下,恆流效果不好,在45v輸出時,電流1.7a,而在20v輸出時,電流居然達到3a。恆流穩定性嚴重有問題。先觀察了恆流檢測的波形,正常 然後觀察了恆流反饋的波形,正常。既然兩個關鍵點...

第一次做的

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