响应金坷垃斑竹的号召,针对其设计的改进型ZVS电路进行了制作和测试,对于半调子的我来讲,整个过程中也是学到不少东西,也积累了一些心得;不过到目前为止只是第一阶段测试,总输入功率只有180W,先把帖子发了,后续再更新~
以下是金坷垃斑竹设计的电路图(A型):
元件选择:
1,输入电源为12V开关电源(由PS3厚铁壳电源改装,最大电流32A);
2,MOS使用IRF3205,共4只(两两并联),并安装小型铝散热片;
3,D5、D6二极管为HER104(这货号称25ns的恢复时间,1N4148的话担心电流吃不消);
4,2只三极管为8050;
5,R3、R4为1K(考虑到既然有驱动增强,就适当增大阻值);
6,C1谐振电容为5只0.1uF的CDET脉冲电容并联(具体故事最后说明);
7,L1磁环为铁硅铝,型号KS130125A,0.43的漆包线20股并绕绕满,测电感为130uH左右;
8,变压器为EC42,初级3+3多股并绕,匝比30,磁芯留有大概0.8mm的间隙(呃漏感忘记测了);
9,输出整流为4只HER307(具体故事最后说明);
10,主电流及谐振回路为平均3平方的铜线(1mm漆包线4并)。
测试仪器:
万用表:VC97(并没派多大用场);
示波器:20M虚拟示波器(精度不高,基准有点点偏差,不过看波形和测频率够用了);
其它:小型数字温度计。
整体样子:
懒的给洞洞板布线,就直接搭焊了。。。
注:4只大电阻是R3、R4,因为正好没有合适的单个阻值,就这么着了~
测试一:空载
空载电流0.4A,频率71KHz左右。
测试二:输出整流后接2只25W灯泡串联
工作电流4A,频率70KHz不到,整体工作良好,无任何元器件明显发热。
测试三:输出整流后接2只100W灯泡串联
工作电流15A,频率下降至59KHz,波形出现变形,大电感不热,变压器一点点温热,电容组温热,但MOS管开始发热。
10多分钟后MOS管散热片温度达到将近80度,于是暂停了测试。
部分经验总结:
1,A型电路的最大改进就是能够并管工作了,尽管表现并没有想像中这么好,MOS管损耗还是挺大的,当然也可能是我的电路还存在缺陷;后来我尝试把R3、R4换回470R,还是没什么变化;本电路的设计功率为500W,过两天会再尝试30A和40A的测试,上帝保佑能够撑过去;
2,IRF3205在12V输入下可以良好工作,但可以看到最高电压也逼近50V,所以想用4串锂电池驱动的要小心了,管子会过压击穿的;
3,关于谐振电容,最开始用的是安规电容,8只并联,但测试中发现仅仅几十瓦的输入功率,几分钟就能超过65度的表面温度,跟金坷垃斑竹交流后明确了此谐振电容需要高性能,比如耐流、内阻、电压上升速率等,但又不想用电磁炉电容,实在体积过大,而且1200V的耐压看着真心觉得浪费,后来尝试用CDET的轴向吸收/脉冲电容,效果还真是不错,输入功率180瓦长时间不超过50度;
4,变压器需要增加漏感,以维持大负载下的正常工作,最开始没有加磁芯间隙的时候,负载稍微一大,就直接停振;
5,再说一下输出整流,开始用的4只FR307,结果在测试三中出现问题,通电2分钟左右开始冒烟,然后直接挂了1只;心想难道是频率太高,貌似从FR系列PDF里的数据来看应该不至于吧。。。于是找金坷垃斑竹请教了一下,还真是这么回事。。。果断换上HER307,基本不发热。
最后两点疑惑,还望高人解答:
1,为什么负载越大频率越低?
2,为什么大负载下波形会发生如此畸变?
先到这里,后续测试会继续更新(或另开贴),包括不同的启动方式等。
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