分享一个自己设计的12w 隔离DCDC

Mecono · 发表于 2020-5-8 11:15:58

本帖最后由 Mecono 于 2020-5-8 11:27 编辑

之前有对DCDC隔离供电的需求，市面上也没有特别合适的dcdc隔离模块。
索性就自己设计一个。
毕竟第一次设计隔离电源，也躺了不少坑。
采用3843加TL431 光耦隔离的设计方案。
变压器采用GU18的磁罐。
理论峰值可以到15W，实测12W带载效率73%，整体发热还算理想。
原理图：

12w带载测试图：

输出电压12.6V 12的负载电阻，电流1A
输入电压12V，电流1.48A
效率70%多一点，离设计值85%还有一些改进空间
电源实物图：尺寸 30*50*15mm

然后请教一下，电源过流保护后，3843关闭，电流减小，3843工作，又过流了。
一直处于这种开关开关的工作状态。
怎样可以实现过流关闭，电源再上电才有输出，否则一直处于关闭状态的。这样的一种设计呢。

分享一下设计时的一些参考资料：

lsfsxfljj · 发表于 2020-5-8 11:18:00

一般过流就打嗝就行

Mecono · 发表于 2020-5-8 11:19:33

lsfsxfljj 发表于 2020-5-8 11:18
一般过流就打嗝就行

但是长时间这种状态，mos管发热还是满严重的。

thorn · 发表于 2020-5-8 11:21:59

不错感谢分享

mangolu · 发表于 2020-5-8 11:29:11

请教LZ，罐形磁芯和一般的EE有什么不同？罐形的比较容易绕线吗？另外线圈绕组圈数如何确定？用整流桥效率是否会提升？

Mecono · 发表于 2020-5-8 11:40:52

mangolu 发表于 2020-5-8 11:29
请教LZ，罐形磁芯和一般的EE有什么不同？罐形的比较容易绕线吗？另外线圈绕组圈数如何确定？用整流桥效率是 ...

罐的首先磁辐射要比EE的小，毕竟全包围。
其次相对EE同样的功率GU可以小一号尺寸。
绕线都超不多。
我一开始用磁环设计的，发现功率上不去，只能换成罐型的变压器。
整流桥由于涉及到两个Vd的压降，小功率情况下，效率不一定比单管的要高。
如果提高效率可以采用同步整流的方式。

kydl2345 · 发表于 2020-5-8 11:48:00

用PQ的比较多你这种不多见

pcwinner · 发表于 2020-5-8 11:49:39

UC3843没有变压器辅助电源都可以维持？？？

Mecono · 发表于 2020-5-8 11:51:16

pcwinner 发表于 2020-5-8 11:49
UC3843没有变压器辅助电源都可以维持？？？

Vin 12V直接供电没问题的

makesoft · 发表于 2020-5-8 11:55:07

见过人家机器的磁罐好像都是中间穿根螺丝固定的哦，你这个供电电压多少，图片上看不出来

mangolu · 发表于 2020-5-8 12:03:36

Mecono 发表于 2020-5-8 11:40
罐的首先磁辐射要比EE的小，毕竟全包围。
其次相对EE同样的功率GU可以小一号尺寸。
绕线都超不多。

谢谢！想了解一下不同磁芯片下如何设计绕组绕线圈数，这个是怎么计算的，楼主能否介绍下？

yk28981 · 发表于 2020-5-8 12:35:32

正想用UC3843做个DC12V转24V5W的隔离电源。

Mecono · 发表于 2020-5-8 12:35:56

makesoft 发表于 2020-5-8 11:55
见过人家机器的磁罐好像都是中间穿根螺丝固定的哦，你这个供电电压多少，图片上看不出来 ...

哦？这个主意好，我还在纠结这个变压器怎么固定呢。开始考虑打胶，想想维修起来不方便。
换成螺钉就方便多了。
输入电压12v，设计9-16V的输入范围。就是3843的工作范围。

Mecono · 发表于 2020-5-8 12:37:57

mangolu 发表于 2020-5-8 12:03
谢谢！想了解一下不同磁芯片下如何设计绕组绕线圈数，这个是怎么计算的，楼主能否介绍下？ ...

可以参考我最后的几个附件，里面有详细介绍变压器的绕制计算。
反激变压器和芯片关系不大，选定好开关频率，最大占空比，就可以了。

mangolu · 发表于 2020-5-8 13:11:34

Mecono 发表于 2020-5-8 12:37
可以参考我最后的几个附件，里面有详细介绍变压器的绕制计算。
反激变压器和芯片关系不大，选定好开关频 ...

好的，谢谢

genhao2 · 发表于 2020-5-8 13:20:10

请教一下楼主，金升阳那种大功率隔离电源的也是类似这种方案么？
还是用的专用芯片

Mecono · 发表于 2020-5-8 13:50:30

genhao2 发表于 2020-5-8 13:20
请教一下楼主，金升阳那种大功率隔离电源的也是类似这种方案么？
还是用的专用芯片 ...

从一些晚上能找的拆解照片看，基本上都是PMW IC，只不过就是具体型号的差异。
可以参考一下这个帖子。
https://www.dianyuan.com/bbs/1493470.html

ZHW0117 · 发表于 2020-5-8 15:16:52

楼主的精神值得肯定

ZHW0117 · 发表于 2020-5-8 15:17:23

我想看看我下面的1什么意思

ZHW0117 · 发表于 2020-5-8 15:17:44

怎么又变成0了呢

colinzhao · 发表于 2020-5-8 15:53:34

前段时间用ER14.5做到了10W，体积两个U盘大小，效率87，最低85，考虑要不要开源 9-36V输入，输出6V

colinzhao · 发表于 2020-5-8 15:55:12

楼主这个73%还是太低了，还得耐心调，至少得干到82以上，我从82调到87打了6次PCB

zhuangchao123 · 发表于 2020-5-8 15:57:00

Mecono 发表于 2020-5-8 11:40
罐的首先磁辐射要比EE的小，毕竟全包围。
其次相对EE同样的功率GU可以小一号尺寸。
绕线都超不多。

楼主磁环计算Ae值是怎么计算的？

Mecono · 发表于 2020-5-8 16:05:38

zhuangchao123 发表于 2020-5-8 15:57
楼主磁环计算Ae值是怎么计算的？

Ae=(OD-ID)/2*HT

Mecono · 发表于 2020-5-8 16:06:50

colinzhao 发表于 2020-5-8 15:55
楼主这个73%还是太低了，还得耐心调，至少得干到82以上，我从82调到87打了6次PCB ...

有没有什么经验可以分享一下。
改成同步整流效率会好一些。

colinzhao · 发表于 2020-5-8 16:12:28

Mecono 发表于 2020-5-8 16:06
有没有什么经验可以分享一下。
改成同步整流效率会好一些。

体积没要求的话，可以做同步，就是成本高

lanyuye · 发表于 2020-5-8 17:02:46

制作变压器，磁芯的选择有要求吗？怎么选择？

liuzhijun2008 · 发表于 2020-5-8 17:19:46

改成 9V 输入 5V 输出调R9 R8 就可以了吧

Mecono · 发表于 2020-5-8 17:30:47

lanyuye 发表于 2020-5-8 17:02
制作变压器，磁芯的选择有要求吗？怎么选择？

满足功率需求，EPC17 EPC19 EFD20 这些也都可以。
然后再能满足功率的前提下选最小的磁芯。

Mecono · 发表于 2020-5-8 17:32:21

liuzhijun2008 发表于 2020-5-8 17:19
改成 9V 输入 5V 输出调R9 R8 就可以了吧

理论上讲调节R9就好，R8不需要调整。

lanyuye · 发表于 2020-5-8 20:36:03

Mecono 发表于 2020-5-8 17:30
满足功率需求，EPC17 EPC19 EFD20 这些也都可以。
然后再能满足功率的前提下选最小的磁芯。 ...

磁芯材料方面呢?不同产家怎么取舍?
谢谢

qq335702318 · 发表于 2020-5-8 21:06:39

楼主要不要共享一下核心技术：变压器工艺要求和绕组参数计算过程？

pcwinner · 发表于 2020-5-9 11:53:16

开关电源最主要还是变压器的计算上，其它的基本都是通用的东西。

newlife2lyf · 发表于 2020-6-25 15:31:22

多谢LZ资料,学习中

john78 · 发表于 2020-6-25 20:59:53

colinzhao 发表于 2020-5-8 15:55
楼主这个73%还是太低了，还得耐心调，至少得干到82以上，我从82调到87打了6次PCB ...

主要调哪些参数❓我做了个24转5v的，效率只有80%

study_hardware · 发表于 2020-6-25 21:12:59

有5v转5v的隔离电源方案吗？

whxiaowang · 发表于 2020-6-25 23:54:23

输出噪声怎么样呢

yhg-cad · 发表于 2020-6-26 00:33:50

不错的贴子，学习开关电源

amxx · 发表于 2020-6-26 11:49:52

开关电源博大精深，支持楼主！

clesun · 发表于 2020-6-26 12:55:19

效率70多不实用，之前搞得那个隔离电源效率77-78，热的不行，买的今升阳效率能到82,带个很轻的负载在室温模块都50度，真正上产品这个温度还是太高。看到国外做的能到87-88不知道咋弄得

clesun · 发表于 2020-6-26 13:19:31

colinzhao 发表于 2020-5-8 15:55
楼主这个73%还是太低了，还得耐心调，至少得干到82以上，我从82调到87打了6次PCB ...

问一下变压器选哪家的，也想把效率提到87-88,这样才实用

zhshz003 · 发表于 2020-6-26 16:32:23

好东西，正准备做一个类似的电源

colinzhao · 发表于 2020-6-27 13:08:47

clesun 发表于 2020-6-26 13:19
问一下变压器选哪家的，也想把效率提到87-88,这样才实用

变压器得自己做，没现成的

PowerAnts · 发表于 2020-6-27 20:29:38

john78 发表于 2020-6-25 20:59
主要调哪些参数❓我做了个24转5v的，效率只有80%

10W左右，非同步5V输出有80%已经可以了

PowerAnts · 发表于 2020-6-27 20:33:03

Mecono 发表于 2020-5-8 17:30
满足功率需求，EPC17 EPC19 EFD20 这些也都可以。
然后再能满足功率的前提下选最小的磁芯。 ...

100KHz, 12W用EFD15就行了，EFD20可以做20-25W, EFD30做60-80W

lixin91985 · 发表于 2020-6-27 20:42:23

开关电源最难的是变压器，对我来说就是天书。。

PowerAnts · 发表于 2020-6-27 22:25:02

lixin91985 发表于 2020-6-27 20:42
开关电源最难的是变压器，对我来说就是天书。。

开关电源涉及的东西太杂了：磁性元件、功率器件、拓扑、模拟电路、控制原理、热设计、EMC、可靠性、安规、标准

clesun · 发表于 2020-8-27 18:21:34

colinzhao 发表于 2020-6-27 13:08
变压器得自己做，没现成的

可否指导下咋把效率提高到87。一个UHF读卡器，体积特别小，里边三层结构，防水，放到高温箱55度，隔离电源（效率82）能到81度，全功率盘点读写器模块反而只有60来度。如果把隔离电源优化下，感觉温度还能再低一些。

fengyunyu · 发表于 2020-8-27 18:52:06

开关电源是个技术活

鸠摩智 · 发表于 2020-8-27 22:22:53

colinzhao 发表于 2020-5-8 15:53
前段时间用ER14.5做到了10W，体积两个U盘大小，效率87，最低85，考虑要不要开源 9-36V输入，输出6V ...

真实能够达到这个效率的话，对你表示敬佩
最近调试一款类似参数的，5V3A输出做到85%

colinzhao · 发表于 2020-8-28 13:18:34

鸠摩智发表于 2020-8-27 22:22
真实能够达到这个效率的话，对你表示敬佩
最近调试一款类似参数的，5V3A输出做到85% ...

5V 到85%也是不错的了，输出电压高效率容易上去，肖特基压压降会吃掉很多效率

cjhk · 发表于 2020-9-5 12:54:58

做电源有一段时间了反激电源的效率优化主要还是变压器的优化个人是这么理解的

分享一个自己设计的12w 隔离DCDC

本帖子中包含更多资源

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！