FU-5单端 开关电源的设计与制作 （现在是方案探讨阶段）

jxjbsd

一直想做个FU-5的单端，已经用摆地摊的法子测试过，但是电源一直没有很好的解决。
用工频变压器太重了，一体机估计会搬不动，而且想尽可能的缩小体积。拆过不少电脑的开关电源，发现很大一部分电路是用来放复杂的次级处理电路的，如果胆机用可以比较简单，而且单端甲类负载功率不变对电源的控制方面的要求要低一些，主要是把滤波做好，所以想到用开关电源来给FU-5输出级供电。
原则：首先是选用安全可靠简单的电路；其次是效率要高，不打算用风扇（实在不行可以考虑每分钟转速为500转的低速风扇间歇工作）；器件要好找方便制作。
初步计划用下面的结构：

双管正激，变压器绕组1:1

使用双管正激原因是：变压器好绕，功率管耐压低，可以选用电流大的管以降低功耗，功率可以做大，电路结构简单，原理也好理解，而且有人说干扰也小。但是他本质上还是buck类的电路，降压比较合适，如果直接升压到800V对输出变压器要求太高，所以后面多了一级升压。
现在的问题是：如果用变压器直接升到800V，在占空比为33%时，绕组俩端电压高达2400V，这样的变压器不好做，也不安全，所以有了后面的boost升压，但是对开关管的要求太高，800V的工作电压，选1600V耐压的开关管才比较放心，但事实上1000V的比较好找，
大家看看还有什么办法

估计会有以下阶段：
1 方案探讨阶段，
2 方案验证阶段，
3 制作测试阶段，
4 优化完成定型总结

以下是本坛其他胆机用开关电源的相关帖子，也一并放到下面方便大家参考：
K134兄的：彩电维修电源改胆机开关电源的实验 http://bbs.hifidiy.net/viewthrea ... rid=9553&page=1
路遥plus 兄的：12v~30v（DC）自举升压至75v~225v(DC)超宽范围调压稳压胆前级or小功放供电/测试电源 http://bbs.hifidiy.net/viewthrea ... &extra=page%3D2

路遥plus

很好的题目，支持！

路遥plus

这样电路结构，选料和制作比较容易，就是效率会比较低-----经过两级变换，高压部分最高的效率大约就在85%x60%=51%左右。

火星计划2009

很好，支持开关电源！早就有这种想法可是还没有可行的方案等楼主的结果

火星计划2009

给一点建议：次级高压可以用2-3组300V串联，每组单独整流滤波这样对变压器的耐压要求低

火星计划2009

这样做还可以得到更多不同的电压，要是推挽式的效率会更高一些的

老胆机迷

给一点建议：次级高压可以用2-3组300V串联，每组单独整流滤波这样对变压器的耐压要求低
火星计划2009 发表于 2012-5-17 05:59

    这是个好办法，滤波电容也好配

唐西

日本有个2A3电路，用的是开关电源。
110V－－功率因数校正电路－－200V－－双管电子变压器－－场管稳压－－供电电压。
您不妨参考下这个思路。我们的功率因数校正电路是220V－－400V直流。再电子变压，稳压。不过，高压电子变压器确实不容易。高压稳压对器件要求也很高。

yushi201b2

面对铜和铁不断涨价，目前的成品变压器价格已经暴涨，并且如楼主说的，大功率胆机的重量过于彪悍，已经到了难以搬动的地步，这个是很好的思路，希望楼主能出点成果

对于功率或电压达不到要求的情况，也可以考虑两组电源并联或串联，甚至模块化，这个应该有市场

oyf.fly

呵呵，我现在胆功放和胆耳放都是开关电源供电了。传统线性电源面临更大挑战了。

danielzdh

不推荐楼主用这个电路
1，首先，这样的两级boost输出高压反馈很不好做（两级比较难协调），没有反馈电压很难稳定。
2，其次，你这样的电路正激不好做就算输出300V，由于变压器单向励磁，峰值电压也能过千，导致次级器件选择以及安全都成问题，这样看来还不如直接市电整流了做boost。
3，最后，boost做高压输出不太好，输出对地峰值电压过高，不光开关管，二极管不好找，安全也成问题，而且Boost的负载特性也比较差。
    我推荐还是使用半桥或者全桥这类的对称拓扑，直接升压，次级全桥整流。要是要求高，高压输出的开关电源做最好还是做两级，一级可调另一极级固定占空比升压，
这样做的好处是减小次级峰值电压，也能提高电源的瞬态响应，所以许多军工电源都这样做。
    这样的组合有很多种，比如第一级双正激可调降压到200V以内，第二级推挽升压。或者两级都是桥式桥第一级可调，第二级固定占空比升压。
看来大家对开关电源用在功放上的热情很高，小弟分享两本书
http://115.com/file/becwhc4f#直流开关电源的软开关技术（阮新波、严仰光）.pdf
http://115.com/file/becwh96g#开关电源手册.pdf

火星计划2009

还是楼上有见地啊

火星计划2009

下面的图次级经过改造3组300V是否可行

火星计划2009

1000W的功率已经足以胜任效率也很高，元件易得制作简单，只是次级需要改动

gyhanlin

不知用半桥电路做可不可以。

BossXPOX

进来学习电源。。。

路遥plus

下面的图次级经过改造3组300V是否可行
火星计划2009 发表于 2012-5-18 06:55

  这个电路的尖峰干扰会非常大，其实就是电子镇流器/电子变压器的变形。

jxjbsd

回复 11# danielzdh
就是考虑到800V的输出电压，太高了，如果直接用变压器，对变压器的要求太高。
我考虑一下半桥，看看如何。
原先考虑就是正激输出100V，然后boost升压。
你说的对，俩级反馈不好，一级反馈，带一级固定升压比较合适。
我对开关电源了解不多，尤其是这种高电压的，非常感谢你的帮助，也欢迎大家的建议和意见。

jxjbsd

回复 3# 路遥plus
效率应该没这么低吧，呵呵，不过我没什么经验，可以详细谈谈吗？
第一级效率为85%，这个应该是差不多
第二级我估计可以达到90%多
我觉得主要消耗在管子上，输入100V，输出800V，0.25A .如果用手头的ST W8NB100 （1.5ohm,8A 1000V）最大电流2.3A，管子内阻为2ohm,占空比为87%，管子消耗功率为9W，加上开关时的消耗，加上电感，二极管，电容的消耗应该再加 50%，这样15W的消耗应该够了，效率为93%。
我想先试试这一级，看看效率，看看管子能否承受这么高的耐压，1000V的管子如果在900V下工作较长时间，800V下应该问题不大吧，看看能否使用一些安规方面的元件，强制限制输出为850V以下，这样输出管可以安全点。