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帶PFC正激式電源設計,各位大哥幫忙看下這個方案有沒有問題

要做一個正激式電源,初步確定的方案如下:

輸入:220V±20%

輸出:5V/15A,12V/2A

溫度:-25-75℃,不帶風扇,75℃下不降額。

要求效率85%,L,N對PE耐壓±2000V

最重要的一點,滿足耐壓要求的前提下,能通過浪涌四級沖擊試驗,即L,N對PE ±4000V。

我的方案是:

一、PFC

控制芯片選用ST的L6564,PFC輸出電壓為400V;

二、正激電源

1、電源芯片選用RENESAS的M51995AFP,這個芯片的溫度范圍是-40-85℃,其實這個我覺得高溫下可能會有點問題,考慮用這個芯片是看到有一個日本品牌的AC-DC電源用的是這個芯片,而它能過浪涌四級,不知道這個跟芯片有沒有關系,,,

采用M51995AFP設計的單端輔助繞組正激電路,主開關管打算選用TOSHIBA的2SK3798,Vdss=900V,Id=4A;

我擔心mos管的耐壓不知道夠不夠;剛問了一同學,他說他們公司現在很少用到單端正激了,因為近幾年MOS的電壓應力的欲度做得越來越小,而且MOS耐壓超過1000V的比較少,所以他們公司現在的正激方案基本都是用的雙管正激。所以我也傾向于用雙管正激,不過我之前沒有做過正激式,對芯片不是很了解,不曉得大家有沒有好的介紹,UC1525用來做雙管正激方案成熟嗎?

2、變壓器磁芯采用TDK PC40的EER28L,開關頻率設置為100K左右;

3、輸出端采用同步整流方式,同步整流芯片考慮用安森美的NCP4303B。

以上就是我對這個電源的一些看法和初步方案,在暫不考慮成本的情況下,大家有什么建議歡迎提出來。。。

 

 

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2011-08-30 21:45

雙管正激搜沒有誰愿意用了。用llc吧,llc價格差不多,效率高,

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2011-08-31 11:42
@飄渺一塵
雙管正激搜沒有誰愿意用了。用llc吧,llc價格差不多,效率高,

這個項目的主要目標是能通過浪涌四級,可靠性高,效率不是最最主要的目的。不知道電源的抗浪涌能力跟方案有沒有關系,比如說,前端有沒有PFC對浪涌有沒有影響?

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2011-08-31 13:50

不說別的,75度的工作環境溫度,你還用4A的MOSFET,變壓器用ERL28

這個應該是工業應用吧?用得了這么摳門嗎?

給個建議:工作頻率低點,EMI好處理,MOSFET的開關損耗也可以小點,建議40-60K,MOSFET用好點的,兩個IRFP460(雙管正激),變壓器怎么也得35/42或同等級的

以上供參考

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loda404
LV.3
5
2011-08-31 15:02
@心中有冰
不說別的,75度的工作環境溫度,你還用4A的MOSFET,變壓器用ERL28這個應該是工業應用吧?用得了這么摳門嗎?給個建議:工作頻率低點,EMI好處理,MOSFET的開關損耗也可以小點,建議40-60K,MOSFET用好點的,兩個IRFP460(雙管正激),變壓器怎么也得35/42或同等級的以上供參考
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2011-08-31 16:00
@心中有冰
不說別的,75度的工作環境溫度,你還用4A的MOSFET,變壓器用ERL28這個應該是工業應用吧?用得了這么摳門嗎?給個建議:工作頻率低點,EMI好處理,MOSFET的開關損耗也可以小點,建議40-60K,MOSFET用好點的,兩個IRFP460(雙管正激),變壓器怎么也得35/42或同等級的以上供參考

謝謝冰版指導!是工業應用,環境與EMC要求會比較高。

我也知道頻率如果降低一些對EMI有幫助,不過會增大磁芯的尺寸,這樣子電源的尺寸也會比較大??赡茉谟行﹫龊系膽脮玫较拗啤?/p>

工作頻率做到100K左右,我在前端的EMI濾波、PCB設計、磁性元件設計上多注意一下,應該也能控制在可接受范圍內。之前公司有個反激電源(50W左右),開關頻率大概130K,電磁兼容方面也都沒有太大問題。這個電源功率大概在100W左右,我覺得傳導只要EMI濾波設置的好的話,應該問題不大。主要是輻射的問題。

至于用電源方案上,由于本人經驗有限,AC-DC之前只做過反激式的,對其他拓撲都不是很熟悉,選擇正激式,主要是考慮這個比較簡單、成熟,也比較容易消化。因為項目的時間也不是很充裕。并且,做一個100W左右,效率要求不高的電源,我覺得正激式的應該是夠了。但是不知道是不是最合適的就是了,不知道各位有沒有什么高見。

另外,可靠性也是我要考慮的一個重點。我之所以傾向于用雙端正激,就是考慮到它的mos電壓應力不高,可以留出比較大的余量。但是由于之前準備都是按單端正激的來考慮的,因此現在對于雙端正激還不是很了解。不過貌似兩者在變壓器設計上基本相同,mos管的驅動需要加隔離變壓器來分別驅動。不知道所用的電源芯片大家有沒有推薦沒有?我前文提到的RENESAS 的M51995不知都有哪位大哥用過沒有?好用不?

 

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2011-09-01 11:14

雙管正激的話,gate drive transformers用下面這個行嗎?M135 

這個隔離變壓器的設計主要考慮哪些因素呢?

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2011-09-01 14:20
@loda404
用電源模塊撒

電源模塊不怎么靈活,并且EMC、安規的指標也都一般。

一般DC-DC的有些場合會選用模塊。不過很少用國產的。

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太陽wu
LV.2
9
2011-09-01 16:35
@hzg03153026
雙管正激的話,gatedrivetransformers用下面這個行嗎?[圖片]M135 這個隔離變壓器的設計主要考慮哪些因素呢?
PFC用L6562或者FAN7930C,PWM用3844就好(雙管正激),后面5V用同步整流,這樣效率應該可以到85以上吧!
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hzg03153026
LV.3
10
2011-09-02 10:45
@hzg03153026
雙管正激的話,gatedrivetransformers用下面這個行嗎?[圖片]M135 這個隔離變壓器的設計主要考慮哪些因素呢?

怎么沒有頂啊?自己頂一下!!

PFC方案基本確定?,F在就是要選用單管正激還是雙管正激有點糾結。 還有就是電源芯片的選用。感覺好像RENESAS 的芯片基本沒人用過似的。。。有誰能給解答解答啊。。。

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2011-09-02 11:12
@hzg03153026
怎么沒有頂啊?自己頂一下!!PFC方案基本確定?,F在就是要選用單管正激還是雙管正激有點糾結。還有就是電源芯片的選用。感覺好像RENESAS的芯片基本沒人用過似的。。。有誰能給解答解答啊。。。
一般認為雙管正激的可靠性要大于單管正激
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pzx200
LV.5
12
2011-09-04 14:35
呵呵,學習的!
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2011-09-05 00:49

我也考慮做個12V10A的電源,打算用INFINEON的準諧振和900V MOSFET。只是擔心效率,畢竟反激漏磁損耗不少,備選方案就是單管正極+自同步整流。

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wyzlsq
LV.6
14
2011-09-05 02:12
@心中有冰
不說別的,75度的工作環境溫度,你還用4A的MOSFET,變壓器用ERL28這個應該是工業應用吧?用得了這么摳門嗎?給個建議:工作頻率低點,EMI好處理,MOSFET的開關損耗也可以小點,建議40-60K,MOSFET用好點的,兩個IRFP460(雙管正激),變壓器怎么也得35/42或同等級的以上供參考

極其贊同冰版建議!

不知道你的電源體積有無嚴格要求,

1。 在只有220V輸入下,為提高可靠性建議用無源PFC,電路會簡潔不少。

2。 雙管正激是一個高可靠性的選擇,在高溫條件下,MOSFET可能要選11N60C3之類的低阻MOSFET來優化損耗,變壓器ER39差不多可以搞定了。

3??刂菩酒現AN4800可以滿足你的要求。

4。 只要你滿足了熱量要求,效率絕對會高于85%的。

5。網上有賣一些通訊設備上淘汰下來的類似電源,可以考慮參考下別人的設計。

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2011-09-05 12:14

d

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ta7698
LV.9
16
2011-09-06 16:00
@hzg03153026
謝謝冰版指導!是工業應用,環境與EMC要求會比較高。我也知道頻率如果降低一些對EMI有幫助,不過會增大磁芯的尺寸,這樣子電源的尺寸也會比較大??赡茉谟行﹫龊系膽脮玫较拗?。工作頻率做到100K左右,我在前端的EMI濾波、PCB設計、磁性元件設計上多注意一下,應該也能控制在可接受范圍內。之前公司有個反激電源(50W左右),開關頻率大概130K,電磁兼容方面也都沒有太大問題。這個電源功率大概在100W左右,我覺得傳導只要EMI濾波設置的好的話,應該問題不大。主要是輻射的問題。至于用電源方案上,由于本人經驗有限,AC-DC之前只做過反激式的,對其他拓撲都不是很熟悉,選擇正激式,主要是考慮這個比較簡單、成熟,也比較容易消化。因為項目的時間也不是很充裕。并且,做一個100W左右,效率要求不高的電源,我覺得正激式的應該是夠了。但是不知道是不是最合適的就是了,不知道各位有沒有什么高見。另外,可靠性也是我要考慮的一個重點。我之所以傾向于用雙端正激,就是考慮到它的mos電壓應力不高,可以留出比較大的余量。但是由于之前準備都是按單端正激的來考慮的,因此現在對于雙端正激還不是很了解。不過貌似兩者在變壓器設計上基本相同,mos管的驅動需要加隔離變壓器來分別驅動。不知道所用的電源芯片大家有沒有推薦沒有?我前文提到的RENESAS的M51995不知都有哪位大哥用過沒有?好用不? 
M51995也可以做雙管正激!
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ydcman
LV.8
17
2011-09-06 16:50
@螞蟻電源
d
頂貼
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luoqiongyj
LV.4
18
2011-09-08 15:47
@飄渺一塵
雙管正激搜沒有誰愿意用了。用llc吧,llc價格差不多,效率高,

這個用LLC應該沒優勢

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luoqiongyj
LV.4
19
2011-09-08 17:13
@ydcman
頂貼

防浪涌電路與選用的拓撲結構是沒有關系的,輸入端用一個差模壓敏,兩個工模壓敏加一個放電管可以承受4KV,UL允許在打耐壓的時候將放電管的一只腳從PCB上面挑下來。

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hzg03153026
LV.3
20
2011-09-16 11:04
@心中有冰
一般認為雙管正激的可靠性要大于單管正激

最終還是考慮用雙管正激,畢竟可靠性是第一位。

 

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hzg03153026
LV.3
21
2011-09-16 11:08
@luoqiongyj
防浪涌電路與選用的拓撲結構是沒有關系的,輸入端用一個差模壓敏,兩個工模壓敏加一個放電管可以承受4KV,UL允許在打耐壓的時候將放電管的一只腳從PCB上面挑下來。

不知道共模壓敏跟放電管的參數如何呢?

共模壓敏加放電管打耐壓,由于放電管的阻抗要遠高于壓敏電阻,因此幾乎所有電壓都作用于放電管。

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