改进型(A型)ZVS第一阶段测试~
奶酪2012/11/17电气电工高电压技术 IP:上海
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):
162_23215_398129743fb4521.png

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:
2012-11-17_00-30-15_984.jpg
2012-11-17_00-30-23_601.jpg
2012-11-17_00-30-31_507.jpg
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
.4a.gif
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
2012-11-16_23-39-58_37.jpg
4a.gif
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
2012-11-16_23-44-18_452.jpg
15a.gif
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。
2012-11-16_23-45-36_95.jpg
2012-11-17_00-06-30_557.jpg
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。
+25  科创币    coil    2012/11/17 同样在纠结于ZVS大负载频率变化
+100  科创币    虎哥    2012/11/17 文章写得不错,支持。
+25  科创币    badboy-fly    2012/11/17 强大啊!这做电炮电源多好——早上第一眼就看到你这帖子所以果断的把所有分都给你了
+10  科创币    小真-真实    2012/11/17 搭棚功夫了得!
+20  科创币    yanli12321    2012/11/17 赞扬
+20  科创币    557304    2012/11/17 电木仓最佳电源
+200  科创币    金坷居士    2012/11/17 为你壮行!
+25  科创币    苛性氟    2012/11/17
+50  科创币    听我说瞎话    2012/11/20 不错啊!zvs这东西做出来容易,想玩大玩精还是很不容易的!
+25  科创币    MicroSound    2013/02/19 鼓励奶酪,加油!
+10  科创币    Robot_V1    2014/07/25 全给你了!
来自:电气工程 / 电气电工电气工程 / 高电压技术
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~~空空如也
小真-真实
12年2个月前 IP:未同步
470944
解决ZVS带载能力,得解决这个MOS开通时的问题: S0B%YCNJ0F_NTR`WI$Z[R}O.jpg
不过前几张图片说明一开始的波形还是很好的 ~
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badboy-fly
12年2个月前 IP:未同步
470946
焊工好厉害啊[s:271]
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黑岩兔
12年2个月前 IP:未同步
470950
这搭棚神了 [s:263]
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奶酪作者
12年2个月前 IP:未同步
470953
猜测频率下降就是因为波形发生了畸变而造成的,可以明显的看到带载时波形下降有所放缓,于是拖低了频率,以及带来损耗;不知B型改进电路(带增强下沉)是否可以有所改善~

第二阶段测试将会带上主动风冷,温度开关+3.6W的小型强力风扇~
等测试全部通过的话就装进铝方管做的外壳~
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woowoowoowo
12年2个月前 IP:未同步
470986
学习了,我的ZVS的驱动波形上升沿 下降沿时间都长了,后来改变G极电阻,但是带载波形很乱
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BG8KIH
12年2个月前 IP:未同步
471000
表示示波器像是仪星的,是20M还是50M?好用不?
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逆流的思念
12年2个月前 IP:未同步
471037
改天我也要做一个,现在在外地回了家[s:182]
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金坷居士
12年2个月前 IP:未同步
471076
回 楼主(奶酪) 的帖子
倒数第三张那个波形图 可以看出mos门极的信号在下降沿时存在一个“平台”,此时MOS损耗严重
可能是由于这个原因,正弦波波头向左偏。
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yanli12321
12年2个月前 IP:未同步
471091
回 8楼(金坷居士) 的帖子
这个平台就是传说中的米勒平台,我在做开关电源的时候也遇到过,在空载情况下几乎没有,但在带载情况下会越拉越长导致损耗严重
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金坷居士
12年2个月前 IP:未同步
471098
回 9楼(yanli12321) 的帖子
米勒平台可以通过加速GD等效电容放电的方式搞定
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醉狗
12年2个月前 IP:未同步
471133
回 楼主(奶酪) 的帖子
在D3和D4上各并一个几百或者几千PF(测试定)的电容,可以加速导通和截止
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奶酪作者
12年2个月前 IP:未同步
471386
回 6楼(gb505329191) 的帖子
20M的,还行吧,我这种刚入门的用用挺好的~
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奶酪作者
12年2个月前 IP:未同步
471388
回 8楼(金坷居士) 的帖子
所以我在想是否直接改成B型电路再试一下~
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金坷居士
12年2个月前 IP:未同步
471393
回 13楼(奶酪) 的帖子
如果试制B型的话最好新开一贴 然后详尽注明各种元件参数和实验结果
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奶酪作者
12年2个月前 IP:未同步
473233
还是想先把这个版本的后续都完成了再说~
于是搞了根5cm*5cm的铝方管用来做外壳;以及将要安装的风扇: 2012-11-24_23-41-17_140.jpg
2012-11-24_23-40-38_482.jpg
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李家成01
12年0个月前 IP:未同步
481901
带大负载频率降低是因为负载带走能量,导致场效应反转时间延长,虽然电源会及时补充,但是延迟不可避免。
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拔刀斋
12年0个月前 IP:未同步
484312
回 9楼(yanli12321) 的帖子
要完美的开关波形可以考虑用比较器采样+栅驱动芯片,注意如何触发起振。
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yanli12321
12年0个月前 IP:未同步
484324
回 17楼(拔刀斋) 的帖子
呵呵,我最近的一个项目里面就打算用这种方式让开关管在不同功率下实现软开关,我在电路里面用一个555振荡器帮助起振,起振以后比较器每次反馈都会将555复位。
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拔刀斋
12年0个月前 IP:未同步
484341
回 18楼(yanli12321) 的帖子
用单稳态触发器实现反馈信号和驱动信号之间的可控相移可以调整输出功率,对于LLC半桥谐振已经试验过。
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firstimer
12年0个月前 IP:未同步
486089
搭棚很有爱,铝壳很有爱![s:230]
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misakaikato
11年11个月前 IP:未同步
492511
求 楼主 20M虚拟示波器 品牌······
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deep
11年9个月前 IP:未同步
513533
同求虚拟示波器使用经验,正准备入手示波器,但没有太多预算,也有考虑usb示波器。但很多人不推荐入手usb示波器,不过看LZ测量波形还不错啊~
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lqs0905
11年9个月前 IP:未同步
516170
不得LZ是否玩过震荡电路没有  其实像ZVS 也就是一个谐振  大负载 就是改变的振荡的条件比如LZ的电路中那个变压器由于带载阻抗发生了变化从面使谐振频率变小 电和磁的转换速率变
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