DIY胆机用开关电源，终于通过初步测试，有问题请教各位老师。

bg1rzk

Once. 发表于 2014-1-30 16:16
一般Flyback变压器都是选定磁芯，确定主绕组圈数与感量，再确定绕组比例后，绕制完。再通过削磨磁芯的中 ...

最初是按您说的方法选定磁芯后一步一步计算变压器数据，磁芯是电脑电源和彩电电源拆机件，EI33、ETD35。计算起来很麻烦，后来改为软件自动设计。气隙为磁芯两端垫电缆纸调整间隙。

因为没经验，特意选了“大两号”的磁芯，以避免磁芯饱和。

前期没有LCR电感测试仪确实很麻烦，盲人摸象一点一点试，费了很多功夫。后来买了个LCR测试仪，试验过程就顺利多了。

gz_zxq

Once. 发表于 2014-1-30 16:38
正常。CH1如果测量方法准确又没有限带宽的情况下，上升沿过冲只有这么一点点，很不错了。
至于后面的震荡 ...

仪器是朋友公司的，我是趁空闲时间过去测试一下。变压器是ER28L磁芯，绕制时加了一层铜泊屏蔽，漏感还是可以接受的。兄台对开关电源很在行，在这里请教一下：由于没有电流探头，我用了一个电流互感器来测量电流波形，测量出来的波形严重振荡。我是用洞洞板焊的实验板，IC布线基本按照TOP246规格书上的典型布局，难道真的不能用洞洞板焊吗？还是我所使用电流互感器不能够测量100多K的电流波形？

bg1rzk

Once. 发表于 2014-1-30 17:16
刚看完这个帖子。冒昧提几点想法：
1.环路。闭环反馈的仔细设计是开关电源的稳定性与响应速度的终极来源。 ...

多些您的建议，都是实际经验啊，谢谢！

汇报一下我的情况：
1.环路。闭环反馈的仔细设计是开关电源的稳定性与响应速度的终极来源。楼主如果按照PI Intergration软件的设计值来做，可能会存在瞬态响应偏慢。但是环路是个巨大难题，学起来……啊……经验之谈，吐血。不知道路遥版之前能把这些知识学得怎么样。
PI Intergration只用来确定变压器数据，再在这个数据上微调参数多次试验看变压器实际表现。反馈环路和吸收电路没用软件给出的数据，而是参照了若干实例取的值，再根据实际变现微调原件参数。

2.查了一遍TOP249Y的datasheet。RDS_ON达到2.15~2.5欧。这算是比较大的。所以做这么大的开关频率肯定会很烫。另外兄台的效率不知怎么得出的，应该是偏高了。所以如果要进一步探索的话，TOP系列的产品肯定无法满足你您的需要的。建议改用UC3843+好的MOSFET。比如ST的22NM60等。仙童的FDPF10N60NZ。东芝的TK10A60U。做起来也不会很难。
效率感觉是偏高了，按测出来的值，管子温度不该这么高。问题应该出在功率表上，用的是带功率表的电源插板，应该是它不太准。
参照了些网上的实例，温度控制的都还可以，所以一直试图把温度降下来，徒劳的瞎折腾。现在觉得一百多瓦的输出功率，TOP的芯片八九十度应该是正常值，降不下来。
长时间测试的板子装的是TOP250Y，最高功率试到110W（变压器按150W设计的），再高功率靠自然冷却就顶不住了，需要强制风冷。目前100多瓦的功率已经能满足需求，需要再高的功率时再折腾其他电路。


3.PQ3220的中柱偏短。如果实在很难控制漏感的话，可以改用中柱更长一些的磁芯，但请确认中柱是圆形的，否则可能适得其反。比如在RM系列，PQ系列，ETD系列磁芯中选择。另外题外话，兄台的Ferrite磁芯哪里来的啊……零售多半不是正品哦。120K Hz的话，我记得天通的TP4A磁芯恰好适合这个频率工作（仅供参考）。此外，效率要是真能达到90%的话，变压器应该会是最烫的器件。
PQ3220磁芯只绕了一只变压器，50W以下能应付，超过50W温升很高。现在用来长时间老化测试的变压器用的是PQ3230磁芯，70瓦左右，微温。100瓦左右，温度有点高，但还能行。
磁芯来自某宝，电源频率130KHz，大功率时温度有点高，可能与您提到的磁芯品质有关。

4.吸收电路如果经常烧的话，有可能是器件的选择不正确。三个方向：1，评估吸收二极管的电压电流应力。2，计算RCD吸收电路上的损耗，看看是否超标。计算方法如下：吸收电压计为 V_SN.漏感计为 L_lk，开关管电留峰值 IDS_PK.震荡峰值 V_OS.
   Psnubber=1/2*fs*L_lk*(IDS_PK)^2*(VSN/V_OS)     。炸管子的话，无论是开机还是带过载，请确认不是尖峰超过了TOP249内置MOS的电压应力。务必留出15~20%的设计余量。然后，高压输出绕组反射回初级侧绕组的电压是多少也请计算一下，再与输入电压相加，看看初级测平顶电压能会到多少？

反射电压按120V取值，箝位损耗3W左右（计算值）。
TVS管型号P6KE200A，初期用的是拆机件，加之可能是最初几只变压器绕的不好漏感高，造成TVS管烧毁，进而炸TOP246。后期用的是新购置的TVS管，吸收回路原件参数稍作调整，重载、高压、故意短路，再怎么折腾也没再烧过管。

5.抓初级测波形的时候请务必注意安全，要么为AC输入增加隔离变压器。要么把示波器的接地线断开。否则危险很大（即便你使用分压也无意义）。
示波器为手持式，测试时特意用电池供电，不存在共地问题。

6.可否尝试做做“空载满载互切”实验？留几个波形来分析。这对于低频性能的评估具有重大意义。
您说的这个实验还没特意做过。印象里低压负载变动时电压几乎没有波动，高压负载变动瞬间电压少许波动，个位数。波形还是不能测，没买高压探头，过了年再折腾吧。

多谢您的建议，遇到问题还要向您请教，祝马年吉祥，谢谢。

Once.

gz_zxq 发表于 2014-1-30 23:04
仪器是朋友公司的，我是趁空闲时间过去测试一下。变压器是ER28L磁芯，绕制时加了一层铜泊屏蔽，漏感还是可 ...

严重震荡……有图片吗？
如果和VDS的后沿震荡长度一样，频率相同的话，那么可以接受。也是DCM工作方式固有的特性。
但是如果是更低频的震荡，那么可能是你的电流互感器次级与次级上的滤波电容（如果有的话），出现的LC谐振？
似乎洞洞板在做2M Hz以下的电路时，都还是可以信赖的。。。。

gz_zxq

Once. 发表于 2014-1-30 23:44
严重震荡……有图片吗？
如果和VDS的后沿震荡长度一样，频率相同的话，那么可以接受。也是DCM工作方式固 ...

Once兄帮忙看看，这个电流波形是不是振荡了。

123ZXC

bg1rzk 发表于 2014-1-30 23:34
多些您的建议，都是实际经验啊，谢谢！

汇报一下我的情况：

理论功底扎实，高手啊，多想看到你的实际。祝你新春快乐。

123ZXC

bg1rzk 发表于 2014-1-30 23:34
多些您的建议，都是实际经验啊，谢谢！

汇报一下我的情况：

理论功底扎实，高手啊，多想看到你的实际。祝你新春快乐。

bg1rzk

123ZXC 发表于 2014-2-1 08:05
理论功底扎实，高手啊，多想看到你的实际。祝你新春快乐。

对于开关电源完全是外行，大概看了看原理就贸然动手了，理论欠缺、没有合适的仪表，导致后期反复折腾，目前还停留在工匠水平。

试制的电源能用了，连续测试八九天没有问题。做了个铝壳，准备把6P3P胆机的电源变压器替换下来。

kiven_chen

支持

唐西

强烈支持!
开关电源的理论和计算多让人望而却步,大家diy都缺少您这种勇于实践的精神,以至于怕狼怕虎的,一事无成!

Once.

gz_zxq 发表于 2014-1-31 21:39
Once兄帮忙看看，这个电流波形是不是振荡了。

这个波形是不对的，正确的波形是上升沿开始的地方有一条竖线，然后后面就是很规则的斜坡上升。
应该是你的电流互感器造成的问题。因为励磁电感上的电流出现这么大斜率的变化是说不过去的。
很抱歉我对电流互感器的了解也很有限，没办法帮你进一步定位问题。也不知道你的探头是怎么接的，如果直接是夹在电流互感器的次级，没有经过滤波的话，也许会是次级侧电感与探头的寄生电容的谐振？

412161271

说实话，我和你的想法很相近。我也考虑过这个ic。但是我觉得反击式的纹波太大，有点得不偿失。就没有考虑。佩服你是动手精神。我觉得这个结构纹波这个水平自己很不错了。大家都说纹波大但是线性不会比他小太多。我觉得开关电源唯一困扰的就是磁心的设计。结构和效率直接相关的。纹波完全可以用lc网络搞定。我在一个书上看，那军级设计老外用了六级lc。

123ZXC

bg1rzk 发表于 2014-2-1 16:22
对于开关电源完全是外行，大概看了看原理就贸然动手了，理论欠缺、没有合适的仪表，导致后期反复折腾，目 ...

投入6p3p电路后报一下基本情况，好于你同喜同乐。

gz_zxq

Once. 发表于 2014-2-1 21:48
这个波形是不对的，正确的波形是上升沿开始的地方有一条竖线，然后后面就是很规则的斜坡上升。
应该是你 ...

我也知道反激开关电源的典型电流波形，跟我这个有很大区别。我使用的电流互感器输出并一只200欧电阻，示波器探头接在电阻的两端。之前用这个电流互感器测量100K左右的LLC半桥电流波形时，效果还是不错的。现在准备手工割一块线路板，再进行实验。

bg1rzk

123ZXC 发表于 2014-2-2 15:32
投入6p3p电路后报一下基本情况，好于你同喜同乐。

这几天一直在用，电压稳定、温升不高，音质与用变压器听不出区别，没有交流声。因为在做另一台机器，没抽出空拆6P3P胆机的变压器，一直用临时线连着。

还用这个电源电路，正在做的6P1"迷你"胆机：

123ZXC

强烈支持你，下一步支持你搞半桥或全桥用于推挽机的开关电源。

3寸示波管

个人觉得：胆机用开关电源应是极有前途的一个方向，楼主的探索很有价值。

2113197

首先回答LZ问题：若灯丝和高压缓慢同步增加，对电子管有什么益处或害处？在只能做到电压同步增加的情况下有必要做这几分钟的延时吗？
一般的说，没有必要做这几分钟的延时-------国产管价格也不高，往往还没老化基本就换管了。
对于用比较名贵的管，应该很有必要，不但要延时，还要分部延时-------因为开关电源内阻小，毫秒级就是额定电压，低压对灯丝冲击太大，高压嘛，想想就知道-----而传统的工频牛灯丝绕组的内阻是有延时作用滴，而且是秒级。并且电子管整流高压又是随着灯丝的加热而线性缓慢上升的。个中原因无需多说。
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开关电源早已成熟多年，要找个不是开关电源的设备还真不容易。
适合蛋蛋用的开关电源造价可是不菲，不是一般通用的低压大电流电路能实现的。单端反激仅仅适合100V以下，高压还是需要二次升压的。
通俗的说：关键还是开关牛，这个漏感和分布电容就更麻烦（不过对理解音频输出牛好处多多，可以绕出更小的漏感和分布电容）。
也就一知半解，就不敢多说咯。

gz_zxq

bg1rzk兄，可以在高压输出上加一个场效应管延时电路，延时一定时间后，高压从0V慢慢提升到最大值，效果很理想的。

bg1rzk

2113197 发表于 2014-2-3 12:58
首先回答LZ问题：若灯丝和高压缓慢同步增加，对电子管有什么益处或害处？在只能做到电压同步增加的情况下有 ...

谢谢您的回复。
设计了缓启动电路，调整相关元件参数，输出电压可在预定时间内缓慢升至额定值。但高低压是同步上升的，与传统电源特性不一样。采纳论坛朋友们的建议，缓启动时间定为1秒左右，暂时不考虑负载特性，只保证电源顺利启动。
厂家推荐输出电压确实是100V以下，超过此值变压器不太好弄，几个参数相互牵扯，反复折腾也在于此。还好已经过关了，此电源已投入使用，经10几天的连续测试，性能稳定。声音表现还不错，与传统电源相比除了没有交流声以外，其他听不出区别。