高压技术
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求助:高频开关电源,效率奇低。
铅球脑袋 2018-1-15 21:57:55
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初次接触到开关电源电路,遇到了一些简单问题,请教大家。

我需要设计一种升压电路,把锂电4V直接升到100-300V。功率能达到4W
为了方便批量性制作,所以考虑用一个IC完成全部功能,外围元件越少越好。
然而市面上一般的IC都只能升到几V,十几V。找到一个最高可升到60V的XL系列。目前试验的是XL6007,官方文件说最高能升到60V。工作频率400KHz。效率80%到92%之间。
  目前试验的是XL6007,官方文件说最高能升到60V。工作频率400KHz。效率80%到92%之间。


我按照官方推荐的电路制作,使用一颗普通的33uH,CD75尺寸电感,制作成标准BOOST电路,升压到50V,效率却只有50%左右。
电路如下图:
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BOOST原理和反激差不多,再进一步试试反激吧。 我用西门子路由器上拆下来的电话线ADSL磁芯,制作成1:4的变压器(按理说电话线上网频率2Mhz,磁芯的频率应该是够用了), 升压到150V测量,效率百分之55左右,后改成倍压整流,效率达到了65%。然后就再难以提高了。电路如下图:
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现在的主要问题就是,怎样提高效率呢?  电容我已经换过各种规格,各种容量。 二极管试过1N4148和UF4007。输入电压试过了4-12V的……。但就是无法明显提高效率。距离官方的80%到92%相差甚远。
这是不是磁芯造成的问题? 毕竟这个IC工作频率高达400KHz。一般的磁芯好像都是设计100KHz
  但我手头没有其他特殊磁芯。 淘宝上的磁芯看似琳琅满目,但几乎都不标注参数,材质等。感觉无从下手。思路陷入了困境。

给出有效指导的朋友,我成功后送一套升压板。



[修改于 1 年前 - 2018-01-16 05:20:25]

2018-1-15 22:02:07
1楼
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用铁硅铝,黑环。
2楼
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通信用的磁芯,做电源效率不高也很正常吧……毕竟不是用来干这个的料
4v升300v,基本只能用变压器了,变压器用铁硅铝这种低磁导率材料显然不合适,通常用的是铁氧体
淘宝上电源用的铁氧体磁芯貌似多数都是类似PC40磁材的,到1MHz损耗就已经大的不得了了……考虑到谐波分量,用到400kHz损耗确实会有点难受……
更好的磁材有比如pc95。淘宝上也有卖的,不过卖的不多。
3楼
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升300V的话,试试液晶CCFL高压条的IC?例如v3105,号称效率能到85%,输入最低4.5V。
或者直接用高压条可能更方便一些,不过具体效率我没有测过。
高压条的变压器淘宝上有现成的卖。

[修改于 1 年前 - 2018-01-15 22:36:17]

铅球脑袋(作者)
4楼
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引用 radio:
重新编辑了一下原文要求
我主要用于音频,给电子管等供电。电压需要一定的可调范围,大概在100-300V,功率最大达到4瓦。
因为用于音频,开关频率也就不该太低,至少应该到100KHz吧。否则可能和声卡的主频产生差拍,劣化音质。

   CCFL高压条输出变压器,好像是一种谐振式设计,由高压绕组和高压电容处于谐振状态,内阻变得很高,限流式输出。  
  显示器灯条的负载应该相对比较稳定。会保持一定稳定谐振。
  如果工作频率,负载,电压等调整范围过大,严重影响到谐振,不知道电路性能会不会因此大幅下降。

[修改于 1 年前 - 2018-01-15 23:26:05]

5楼
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高压条电路我试过,还算比较稳定
6楼
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引用 铅球脑袋:
我的用法是用高压条给电容充电,同时通过运放采样反馈来调压(从2楼那学来的用法),可以做到0-1.3kV连续可调,充电时高压条内部有恒流功能,所以电压范围应该是没有问题的。
至于那个高压绕组的电容,我买了两种不同的高压条,这个电容都是只存在于pcb的丝印上而没有实际焊上去的,可能是劣质产品。
在电容104,负载几mA的时候,反馈环路的频率大概是几十上百Hz级别,纹波也比较大,可能不适合音频用途。
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[修改于 1 年前 - 2018-01-15 23:54:16]

铅球脑袋(作者)
7楼
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引用 radio:
谢谢您,介绍的很详细
8楼
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如果不嫌贵的话,磁芯材料可以到Digikey上买,参数很详尽且质量有保障。
2018-8-22 22:25:46
9楼
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我有拆过充电器,里面有变压器,应该是磁芯的不知道行不行。

10楼
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续流二极管什么型号,这个也影响效率

2019-2-6 01:27:16
11楼
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重点来了 看到泥是EE变压器 铁氧体本身储存不了多少能量的 需要开气息 要不然分分钟饱和 boost的电感饱和了跟电源短路了没区别

把电感拆下来反坦克锉刀给磁芯加气息0.5-1mm 再绕电感 就绝壁不饱和了2333

或者干脆换铁氧体磁环

12楼
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引用:金坷居士 发表于11 楼的内容:
重点来了 看到泥是EE变压器 铁氧体本身储存不了多少能量的 需要开气息 要不然分分钟饱和 boost.....

emmm道理我都懂,但反坦克锉刀是个什么梗?貌似在不少地方见过。

p.s.1、错别字修正:气隙。

2、也可以在磁芯中间垫一片胶带

[修改于 2 个月前 - 2019-02-06 11:27:48]

2019-2-13 21:58:30
13楼
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引用:Robot_V1 发表于12 楼的内容:
emmm道理我都懂,但反坦克锉刀是个什么梗?貌似在不少地方见过。p.s.1、错别字修正:气隙。2、也.....

反坦克锉刀是坦克世界里的梗,意思差不多是 再厉害的坦克都扛不住游戏官方的削弱23333


另外垫胶带的话 磁芯压紧力量不一样电感会变化 综合考虑还是中心柱磨掉一些效果最好

2019-2-16 22:15:14
14楼
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引用:金坷居士 发表于13 楼的内容:
反坦克锉刀是坦克世界里的梗,意思差不多是 再厉害的坦克都扛不住游戏官方的削弱23333另外垫胶带的话.....

一代ic一代神,代代都有_____

pic

 

15楼
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其一,电感不合适,最好采用铁硅铝磁芯的变压器,这样可以提高效率。其二,更换开关电源芯片。

16楼
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可以参考ti或者adi的参考电路啊

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