第一次做LLC谐振(三)

    技术2022-05-12  0

    又经历了两天了,在对样机的深入测试下,又发现和总结了几个问题。

            一,恒流性能不理想。在20V~48V这么宽的输出电压范围下,恒流效果不好,在45V输出时,电流1.7A,而在20V输出时,电流居然达到3A。。。恒流稳定性严重有问题。

            先观察了恒流检测的波形,正常;然后观察了恒流反馈的波形,正常。既然两个关键点的波形都正常,也就是说恒流电路能正确地给前端反馈信号,但是,为什么不能很好地恒流呢?在观察中发现一个问题:电流反馈与电压反馈有很大的区别,电流反馈的波形很规则,基本上都是规则的方波,而电压反馈时,其反馈的波形很凌乱,基本属于随机的。正因为电流反馈波形很规则,所以,可以看出其频率,比较低,才500Hz。曾猜测可能因为电流反馈的频率太低了,所以电流稳不住,但是尝试了一些方法,却发现无法将电流反馈的频率调高。因此,只好从其他方面入手。在定电压模式下,观察了输出电压的波形,发现输出电压的纹波电压很高,峰峰值达10V。而电流反馈的频率仅仅产生于此,每当输出电压处于峰值时,电流反馈发生,所以,输出电压的纹波频率刚好与电流反馈的频率一致。得到这个线索后,开始有一个想法,因为电压反馈的时候,都是在边界处进行随机的调整,所以能正常反馈,那么,如果将电流反馈也做成电压反馈那样,是不是能正常恒流呢?于是,将原来的电流反馈改造了一下,将电流反馈加到电压反馈的电压参考处,即431的参考脚,当电流反馈发生时,就将431的参考脚电压抬高,使其看起来像是电压反馈一样。然而,测试的结果却叫人失望,因为完全没效果,恒流性能没有变化。而这时候的电流反馈波形依旧,仍然规则,同时,仍然频率很低。似乎,如果想要改变电流反馈的这一状况,应该从改善纹波入手。于是找来几个大容量的电解电容,加起来大约有3000uF的样子。加上去后,通电,以定电压模式测试,45V输出时,电流2.3A,20V输出时,电流2.5A,在整个电压输出范围内,电流只变化了0.2A,相当于每路只变化了50mA。这是个可以接受的结果!

            二,功率因素不高的问题。对功率因素校正器的外围电路作了很多调整,一直无法将功率因素调高。而且,关键问题在于,这个IC的外围电路非常之简单,简直就没有可以调节的地方,所以调来调去也没有改善。

            既然,调节外围参数解决不了,而且,受环境局限,看不了输入电流波形,无法分析具体的原因。只好从设计方面找原因了。首先,将整流后的电容减小。将原有的PAI形滤波去掉了,只留下一个小容量的电容。这样只有些许的改善,当电源的输出功率达到180W后,PF值才到0.93。其次,调节PFC电感的参数。根据IC的数据表内提供的公式来计算的话,得到的值是280uH,而我实际使用的电感量为300uH,理应无大碍,但是实际得到的结果却大相径庭,至于是不是哪里代入公式的参数有问题,就不太好判断了。。。在没有办法的情况下,只能根据以往的经验,加大PFC电感的电感量。于是乎,新绕制一个PFC电感,感量500uH。重新上电,测试,输出功率100W时,PF值为0.95,输出功率150W时,PF值为0.98(所有测试均在AC220V条件下进行),看来已经达到设计要求了。。。

            另外,在恒压的情况下测试,输出功率达到150W时,整机效率达92.5%。不过,在恒流的情况下,输出功率达到150W时,整机效率却勉强到92%。加上个体差异和器件差别等因素,估计最终成品满载时的整机效率将会在91%~92%之间。只能说基本达到设计要求。明天打算重新再排个新板,希望在布线方面再深入考察一下后,效率能再提升一点。

            至此,第一次做LLC谐振,基本成功了,在调试的过程中,真是学到不少新东西哦!


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