朋友！带你一起玩开关电源功放如何！！之一；反激电源

heyong163b

上接48楼；

    高频变压器制作要准备的材料

    特氟龙套管；常用的有0.5，1，1.5mm
     
      特氟龙套管主要用途是将线头从线包里引出到骨架接线端。估计属高频绝缘专用，耐高温，传统绝缘很少见用。业余没有不用也没啥大问题。
   
    PQ3530 PC40 铁芯，骨架，迈拉胶带，无纺布。
     
     迈拉胶带就是黄-色(这两个字不能连打出来）的那种，是层间绝缘必须的，宽度要适合本骨架宽度，业余制作在没有针对性时可尽量买宽一点的，实际应用时用刀片按要求宽度旋转割开即可。
    无纺布是较厚的一种高压绝缘粘胶带，也叫挡墙布，常用的有0.5，1，2，3mm宽度，安规认证必须的，不做安规也可以不用。

    高频变压器设计资料见下图;

      各绕组分布图
      
      
      连接原理图
      
     这个图与二楼原理图不同的是多了一个铁芯中心柱屏蔽层，主要目的是屏蔽中心柱气隙所产生的电磁辐射，过EMI认证必要的，可以不用。也可用0.9圈铜皮接5PIN原边地。

   图表中的名词以及详细说明在变压器绕制时再说明。

未完待续。。。。。。

苗丹

对磁芯理解不透，是否可以详细讲解一下。见到的磁芯有许多种，它们的特性应该各不相同。现介绍的有何特殊要求，中心圆柱直径多大及多高，对磁路长度的要求是否很严格，能否用面积相同的方型磁芯或其它大一些的磁芯代替？------决定跟着老师一步步做成这个开关电源。

heyong163b

对磁芯理解不透，是否可以详细讲解一下。见到的磁芯有许多种，它们的特性应该各不相同。现介绍的有何特殊要 ...
苗丹 发表于 2013-2-16 23:40

      这个不好说，铁芯的形态有数十种之多，不同的用处当然不同，我们用的PQ属大众型。几乎所有电子元件都有一个特点，质量好还是不好、成本高低都不是最重要的，最重要的是量，市场占有率越大价格就越便宜，我当然也不能脱俗。

    PQ型铁芯是近几年发展出来的一个较新的品种，看造型就可看出它的空间利用率很高，做反激用它的主要目的是漏感可以做得很好，EE,EI,EER是传统用得最多的品种，PQ型刚出来时价格比同功率的EE,EI,EER高很多，但因其优点明显，慢慢用的人就多了，近一年来其市场占有率以超过EE,EI,EER铁芯，价格也自然低下来了。它适合所有普通类型开关电源。

    关于其它参数请在网上随便查一下就能找到。铁芯截面积、磁路长度等之间的关系与传统的原理应该是相同的。

heyong163b

上接84楼

         PQ35铁芯同等功率对应EE,EI,ER,EC42（400-500W电脑电源用得最多）,做反激式开关电源在200W内，EE,EI三个端面都是方型的，ER中心柱是园的，两边是方的，EC与前三种尺寸完全一样，但造型跟PQ相仿，其实PQ就是EC的改进型，但体积缩小了近1CM，实际应用主要区别是前几种散热条件、占窗系数优于PQ，其它特性均不如PQ型，因PQ量大，目前的价格以开始低于前几种。各位玩时可在这几种中任选即可，绕组圈数不变，当然也可用目前费品最多的350W以下电脑电源的EE,EI,ER,EC35.40铁芯，绕组圈数也不变（本机变压器设计因考虑要配PFC是按最高DC400V输入设计的，原边圈数偏多，静态功率超小）。



未完待续。。。。。。

benben62

回复 84# heyong163b


    不错，很专业嘛！

zh6600

看帖至今,这是个开放的论坛,帖主以后不要再用这样的标题了,会把新手带进水里的.
从原理图到对变压器的认知,呵呵,对楼主真的无语了.
原理图就不说了,论坛里有不少是做开关电源开发的,他们更明白优劣
1.脉冲变压器是制作开关电源的重要工作，也是设计与制作过程中消耗大量时间和主要精力的工作。.(1)双线并绕法(2)逐层间绕法(3)夹层式绕法(4)复合绕法,哪类都不比胆机输出变压器要求低.呵呵,楼主这么简单的认为高频这么好做20:1,不服不行
2.高频电流对导体的穿透能力与开关电源的频率的平方根成反比,为减少交流铜阻抗,导线半径不得超过高频穿透深度的2倍,如F=100KH时,理论导线直径不能起过0.38.楼主的线精算过吗?服了你,,,,,,,,

苗丹

开关电源用于功放我所总结出来的经验优于传统变压器是肯定的，但是否成熟又是一个有待细细研究的课题，在我看来关键在应用的合理匹配，几年前国内就有不少这样的产品，但根据用户的使用情况看的确十分不近人意，好在它毕竟很年轻，能发展的路还很长。
      楼主这段话说得已经很客观了。
    就音响而言，谁也不能说做到什么程度就是顶端，就算现在最天价最高级的机子，与现场相比也还天差地别。开关电源用于音响功放什么时候才能令人人都诚服，谁也没能耐作结论，传统电源用了那么久，不也是难尽人意么？楼主已经成功地将开关电源用于EL34的单和推挽，虽然我们看不到严格的实测数据，但我相信至少是很实用的。
    我对开关电源原理一窍不通，但是用彩电开关电源改制过6P1的电源和FU29的高压，凭心而论觉得信噪比更高，声音更清晰，没发觉音质有劣变。所以我认为开关电源目前起码适于性能一般的音响。

fxydyx

学习了，有用

heyong163b

看帖至今,这是个开放的论坛,帖主以后不要再用这样的标题了,会把新手带进水里的.
从原理图到对变压器的认知 ...
zh6600 发表于 2013-2-17 14:25

      这位老兄咋啦，“论坛里有不少是做开关电源开发的,他们更明白优劣”你是要代表他们说话还是要利用他们说话。有理据就拿出来证明嘛！只说句“如F=100KH时,理论导线直径不能起过0.38”    啥理论？这就算证据啦！我也想学习下。0.03mmx500的交合线最好，10M射频电源用，业余玩有意思吗？

    我对变压器的认识是通过一年多的学习、数百次各类型开关电源试制而得来的，肯定有不全面的地方，我也说过是用最简单的理解方式让有兴趣的同志们弄懂基本原理，要破除大家开关电源的误解，看你绕的变压器就知道你根本就没玩过开关电源，你就不能自己先弄出一个在训斥别人吗？就算你懒得学你也可以在等下，一切都将在未来几天内见分晓，你那么着急干嘛呢？

zhudong

我是来学习的。

不愿早起

看帖至今,这是个开放的论坛,帖主以后不要再用这样的标题了,会把新手带进水里的.
从原理图到对变压器的认知 ...
zh6600 发表于 2013-2-17 14:25

    我同意这个朋友的观点，以前为朋友做捕鱼器的时候在变压器上吃过不少苦头，因此也翻看了大量有关变压器磁芯材质形状选取绕线方式方法，我认为一个电源的成败，变压器十分关键。

heyong163b

上接87楼

    这几天有点忙，做了几次变压器都没法连续一次性做完，我的目的是要全程录像，让大家看看做高频变压器到底有多难，只有打消了大家的这个顾虑才有可能玩下去。

    反激型开关电源高频变压器相对其它几种类型要求更高，其主要是漏感，其次是分布电容，两个参数越小越好，减小这两个参数的办法与胆机输出变压器要求相同，做法也基本一样，但因圈数实在是太少了，原边40来圈份两组绕，中间就几圈完成副边，即三明治绕法，反馈绕组放在最外层，真不知难点在哪！

    有关变压器参数设计在本帖里我不讲了，原因有两个，一是我也和大家一样没搞懂，还者说似懂非懂。二是有些被芯片商给弄糊涂了，或者说我了解的还很不够，各大芯片商都有针对自己芯片专门的高频变压器Excel设计表格，以3842为例，同一型号不同厂家设计出来的参数相差很多，变形品种如BD系列等就更不用说了，市面上也有很多专为高频变压器设计的软件那个误差就更大。

    其实高频变压器设计与太多因数有关，特别是铁氧体磁芯，相同材料不同厂家不同批次最佳设计参数都不一样，没有一个工厂在一个产品成熟后敢轻易换供应商，因市面上大部分电源都是满载恒流供电，工作条件几乎到了极限（成本），稍不留意就没法正常工作，也许就是在大家心目中对开关电源产品抹不去的阴影。有没有更简便的设计方法呢？还是那句话，你如真正了解到其原理后这一切都会变得很简单。下面是我自己在反复实验下总结的开关变压器设计方法即原理如下。

    开关变压器设计主要依据是最低、最高电压输入范围，由开关电路的最大占空比确定副边的匝比，即设计最低电压输入时首先考虑副边有能力输出到设计功率，此时开关电路占空比接近最大（UC3842是50%）,可直接在数字示波器上读出该数据，业余条件下的辨别方法是当继续调低输入电压或加大输出功率整机都无法正常启动并进入打嗝保护状态。更详细的我将在调试时给大家介绍和演示。当然你可以减少原边圈数来改变更宽的电压范围，但必须考虑到最高电压时整机的静态功耗。我的理解这应该就是反激试开关电源高频变压器设计、验证的要点。低压调好后转回到高压265V测试，没有设备的同学首先空载开机半小时，我对变压器设计是否OK的标准静态功耗，以MOSFET管、整流管、高频变压器无明显温升为准。变压器原边圈数如太少，低压肯定没问题，但高压时的静态功耗往往偏大，当然功率输出的驱动能力更强，更容易得到以最低成本最大功率，想一下一个变压器用相同的铁芯，一个原边绕40圈，另一个只绕20圈，整个变压器光铜线就节约了一半，说不定人家用20圈的最大输出功率更大，当然此时的各类不容易控制的干扰也越大，因总圈数少占窗面积小，散热更好。市场上产有相当一部分都是按这样的设计，特别是LED、舞台灯光行业。圈数过多高压很好，像我们这个电源静态做到3W甚至更小都没问题，但同样会有因电感量大漏感也大开关脉冲干扰等问题，但这类干扰相对比前种容易控制。还有就是最大功率损失。这也许就是高频开关电源脉冲变压器设计的要点，说设计有点勉强，改为较正比较合适，这就是我玩反激式开关电源做变压器的心得。我说起来很简单，其实真的也是这样简单，但要让一个没有玩过的人来做基本不太可能，因我这里只谈了高频变压器各绕组之间的关系，调整要点。与此有关的还有电路上很多相关东西。

    下面我给从没玩过开关电源又准备玩的朋友支一让你少走弯路的招，先花几十元买个成品来玩，从变压器改造开始，本帖基本从头到尾以介绍了以3842为主各个原件的用途即选择要点，按我前面的各个电路组成部分分别去应用理解，很快你就能真正做出自己想要达到的目的。
                 
    关于绕变压器铜线的选择；高频变压器因工作频率高，流过载体时会有集肤效应，单线截面积不能太大，或者说越小越好，当然与工作频率有关，但这些毕竟只是理论值，业余玩家们总爱拿些“专家”或高深莫测的理论来吓唬自己，有这个时间还不如做点更适用的东西，从众多的产品解剖，自己的反复实验，这个区别有多大我真的还没测试出来。那些做过电鱼器，高频大功率正弦波逆变电源的朋友应该更有说服力，因他们用的线更粗。也许我还没玩过真正的高频吧！这里我还是按隔壁专业网站的普遍说法，100KHz内单股线经最好不要超过0.6MM以上。

    线经的计算方法；这个与传统变压器方法相同，只是载流量随不同的频率而不同，频率越高载流量越大，本机按7A/平方毫米计算，注意是截面积不是线径。从上面变压器设计原理的知，原边最大电流在设计最低电压处，必须以此为参照点设计原边线径，副边则只按最大电流设计。当然如你你只是自己玩或者说就算要批量生产而只在国内用的话就没有必要按80V设计最低电压输入，除成本外占窗空间留大点也帮助散热。

   本机最大功率300W，留15%损耗，最大功率345W，220输入最大电流1.51左右。最大截面积不得小于0.45，副边24V/12.5A最大截面积不得小于1.78，原边这里选用4根0.38并连（单线截面积0.1134，共0.4536），副边用8根0.51并连（本机为方便绕制改用两个绕组后并连，单线截面积0.2043，共1.6344）。因本机是工作在动态功率下，平均功率不超过30%所以没有按恒流负载最低电压设计。如全电压恒流负载必须按最低电压设计原边电流，这样铜线的用量会大很多，按本例较保守（安全可靠）的设计铁芯的窗口根本就绕不下，要达到这一目的的唯一方法就只有减少原边的圈数和增大载流量来满足占窗系数。

    上面是变压器设计的几个要点，在实际变压器制造过程中同样有大量可调整空间，这里主要针对的当然只是制造工艺跟人工成本问题，如本机设计原边是42圈分两层绕，一进一出刚好到接线柱，为什么非要42圈呢？因加挡墙每层刚好绕21圈，变压器设计要保证生产工艺的实际应用性往往比变压器本身设计更重要。要兼顾这两点的唯一办法就是选配不同的线径，股数在总线径变化不大的情况下来满足。

   

未完待续。。。。。。

lydzz

网上有大把现成的开关电源比如这个12v15a的

heyong163b

网上有大把现成的开关电源比如这个12v15a的
lydzz 发表于 2013-2-18 15:11

     看主变应该是LLC谐震半桥。

碧落星河

当然，但最好是相同型号的，如能改动下保护电路使其两路完全同步最好。
heyong163b 发表于 2013-2-16 12:18

两个相同的20V电源可以串起来组成+-20V的电源，那我如果用四个相同的20V电源串起来，是不是可以组成双40V的电源来用？

heyong163b

两个相同的20V电源可以串起来组成+-20V的电源，那我如果用四个相同的20V电源串起来，是不是可以组成双4 ...
碧落星河 发表于 2013-2-18 19:51

       理论上没有任何问题，可以把每个电源看成电瓶，将几个电瓶串起来用有问题吗？不过我真的没有试过。你试后情况如何要上来讲一下哈。最好上些电源的图片即测试结果上来。

    这也是一个不错的玩法，有时在二手市场会碰到一大堆相同型号的开关电源，几元钱一个就有得买，不失为一个最经济的玩法。如能搞清楚电源的类型、特点，加以适当的改进就更好了。

                      电源本身的品质一定要好才行，普通恒流型开关电源是不适合功放用的，必须搞清楚。除非3三倍以上富裕功率。

lpw

当然，但最好是相同型号的，如能改动下保护电路使其两路完全同步最好。
heyong163b 发表于 2013-2-16 12:18

    LZ能不能说说怎么改才能两路完全同步?

heyong163b

LZ能不能说说怎么改才能两路完全同步?
lpw 发表于 2013-2-19 13:50

    这里主要是针对正负电源如一边出问题没输出变为单边，主要目的是只要一边保护另一边同时保护。不同的电源改制方式不同，麻烦在没有共同的共地及参考点。

heyong163b

上接95楼；

    变压器绕制过程以完成，镜头靠得太近了点有点模糊，基本上能看清楚，本想加字幕的，但时间有限，有兴趣需更进一步了解的朋友可直接在帖子里提出问题。

                         有华为网盘的请尽量用这个地址，很简单也可申请一个。

                    http://dl.vmall.com/netdisk/page ... ?v=2.8.3#c0zd6pwrbv


                                    实在没有网盘的可这个，是163的，有下载次数限制。

                        http://163.fm/LVAmy5S
                        提取码： wRfkTDUq  
                        http://163.fm/3eLTsZt
                         提取码：wu03d1Yh

未完待续。。。。。。。

fysy

非常感谢LZ这么详细的解说和制作过程。无论PCB排版和变压器制作都是难得的参考和学习资料。我也是学习解剖了几十款电源，按LZ的这款电源制作足以排进品牌电源的指标了。真为那些只用过山寨电源的认知者感到可悲！