工程师030 发表于 2013-8-12 15:54:29

70V输入,12V20A以上输出的电源方案

本帖最后由 工程师030 于 2013-8-13 08:30 编辑

小弟新手,在公司主要做单片机开发比较多。老板要我做一个DCDC模块,输入最大值70V直流,要输出12V,电流至少20A,真心不知道怎么做了,之前都是低电压用的现成的DCDC转换器。这个输入电压比较高,还要把成本做到最低,请前辈们不吝赐教,大虾们帮帮我吧……
电源不需要隔离,最好可以共地,有一个控制端,可以控制输出使能。

编辑原因:上传抄的其他公司电路,图中J1输入,J2输出,J3是控制信号,J4是板子预留的杜邦,没有焊,一脚接12V忘了画了

bailao99 发表于 2013-8-12 17:11:47

用MIC2103,MIC2104,MOS采用STP75NF75,做好散热试试

OOXX110 发表于 2013-8-12 17:16:21

这大功率用推挽吧.{:smile:}

鸠摩智 发表于 2013-8-12 17:17:51

首先得搞清楚输入输出要不要隔离,然后才选拓扑,240W输出不算小了,不是每个拓扑都好实现的

鸠摩智 发表于 2013-8-12 17:18:24

输入最大70VDC,最小呢?

k005 发表于 2013-8-12 18:34:00

低压,大电流输出。
最适于整全桥(可靠性高些,性价比稍低),次级MOSFET同步整流。效率是最高的。
他最大的难点在:次级20A,用任何二极管整流都非常困难。

如果对成本苛刻,就搞同步整流BUCK吧。以前做过20V 转 5V,25A的,效率大概87%。
你12V输出,效率90%没问题。

c361p 发表于 2013-8-12 19:27:56

我们公司做电源的,可惜我不懂

工程师030 发表于 2013-8-12 21:58:10

鸠摩智 发表于 2013-8-12 17:17 static/image/common/back.gif
首先得搞清楚输入输出要不要隔离,然后才选拓扑,240W输出不算小了,不是每个拓扑都好实现的 ...

不用隔离,最好能共地,可以具体讲讲吗?变压器估计成本太高了吧,我抄了一个其他公司的模块,里面用的tl494和一个巨大的电感,但是电路确实有点不好懂,只看懂了电压反馈部分,其他的太难懂了……
输入最小36V吧,实际可能不需要那么小。

工程师030 发表于 2013-8-12 21:59:36

k005 发表于 2013-8-12 18:34 static/image/common/back.gif
低压,大电流输出。
最适于整全桥(可靠性高些,性价比稍低),次级MOSFET同步整流。效率是最高的。
他最大 ...

有没有便宜好用的PWM控制芯片呢?大侠推荐几个呗~最好有过流保护

dashiyedewa 发表于 2013-8-12 22:27:58

学习了。

k005 发表于 2013-8-12 22:39:48

本帖最后由 k005 于 2013-8-12 22:40 编辑

工程师030 发表于 2013-8-12 21:59 static/image/common/back.gif
有没有便宜好用的PWM控制芯片呢?大侠推荐几个呗~最好有过流保护

如果是同步整流BUCK,还是比较难做,你就别省控制芯片这点钱了。相对于整个系统,IC价格并不敏感。
电源首先定位要清楚,做精致的高端型,还是黑粗大耐操的低价货。

高端型:频率至少200KHz-300KHz,效率尽量高,尺寸尽量小,负载调整率,噪声都有讲究,4层板容易些。
低端型:性价比是核心竞争力,常规器件,频率也就差不多60KHz-100KHz。磁性器件、电容、布线、保护都好做些。

这个电源比你想象的要难,主要涉及到几个问题:
1,BUCK上端管的驱动! 电源芯片一般是自举驱动,但驱动这么大的MOSFET肯定不可能,要扩展!
2,因为是同步整流,死区时间额外重视,关系到炸机的概率和噪音尖峰值。实际死区时间会外部条件变化,温度,输入电压,电流等。
3,保护:BUCK电路安全系数低,一般损坏都是上管直通,输出电压等于输入电压,负载基本全烧,所以保护至关重要。
4,同步整流的芯片PCB布线较难,我曾经改过不低于5次板,当然与TI的那款IC有BUG有关,目前已停产。

凌特的IC好些,价格稍高。
TI的类似芯片也不少,看人品,有些IC有BUG,被他害过2次,这2次找他们中国区技术中心高级工程师(写过不少应用文档)都没法解决。
据说因为TI收购过很多小公司,产品线比较杂乱。

bg6nw 发表于 2013-8-13 04:47:26

可以考虑电脑上开关电源的模式,隔离型,初级推挽,次级全波整流,技术上难度小,成本低

liguangqang 发表于 2013-8-13 07:42:50

直接用多管并联MOS管调占空比,再滤波。

鸠摩智 发表于 2013-8-13 08:19:37

工程师030 发表于 2013-8-12 21:58 static/image/common/back.gif
不用隔离,最好能共地,可以具体讲讲吗?变压器估计成本太高了吧,我抄了一个其他公司的模块,里面用的tl ...

需要共地的话就BUCK吧,最简单了,但是要做好也不是容易事情,MOSFET最好选择N沟道的,浮地驱动可以找IR2110之类搞掂,要是嫌成本高的话555做升压也是可以的。
要是494做的BUCK还没有看懂的话,建议再看看书吧,毕竟开关电源涉及的知识不少,光是一个电感就够你折腾的

工程师030 发表于 2013-8-13 08:45:38

k005 发表于 2013-8-12 22:39 static/image/common/back.gif
如果是同步整流BUCK,还是比较难做,你就别省控制芯片这点钱了。相对于整个系统,IC价格并不敏感。
电源 ...

这位肯定是技术大牛了,感谢您的回复。
我们公司做消费电子的,方案肯定是黑细小,还要耐操的产品。老板甚至都要把电路部分的成本压至20元RMB以下
您推荐的凌特的片子估计是一个片子加上MOS和电感就超了预算了……我抄的板子已经传上来了,有些地方实在太匪夷所思了,肖特基那边还用的万用表上的康铜丝!

工程师030 发表于 2013-8-13 08:51:40

鸠摩智 发表于 2013-8-13 08:19 static/image/common/back.gif
需要共地的话就BUCK吧,最简单了,但是要做好也不是容易事情,MOSFET最好选择N沟道的,浮地驱动可以找IR2 ...

嗯,我抄的电路已经上传了,用的也是NMOS,不过他们用的变压器驱动mos栅极的。但是肖特基那边为何要用康铜丝呢?肖特基用的威世的v40100c,用了两个相当于四个肖特基。实在是匪夷所思啊!

工程师030 发表于 2013-8-13 08:54:13

bg6nw 发表于 2013-8-13 04:47 static/image/common/back.gif
可以考虑电脑上开关电源的模式,隔离型,初级推挽,次级全波整流,技术上难度小,成本低 ...

电脑上的好像是多相的BUCK吧。我感觉隔离的好像成本比不隔离的成本高吧,同电流下一个变压器应该就比一个电感值钱多了吧。

工程师030 发表于 2013-8-13 08:55:40

bailao99 发表于 2013-8-12 17:11 static/image/common/back.gif
用MIC2103,MIC2104,MOS采用STP75NF75,做好散热试试

这片子好像不好买吧,TB供货商貌似不多……不知道您值钱采购价格能做到多少呢?

k005 发表于 2013-8-13 09:29:43

工程师030 发表于 2013-8-13 08:45 static/image/common/back.gif
这位肯定是技术大牛了,感谢您的回复。
我们公司做消费电子的,方案肯定是黑细小,还要耐操的产品。老板 ...

肖特基那边还用的万用表上的康铜丝!
      过流、短路保护用的,相当于一个电阻。
一般好些的保护,都利用上管MOSFET自身的内阻,大概几mΩ-几十mΩ的电阻做过流检测、短路保护用。

肖特基用的威世的v40100c,用了两个相当于四个肖特基。
   你这边二极管的电流比MOSFET大很多,至少是双倍以上(占空比很低),四个二极管并不多,而且二极管直接并联,每只只相当于以前的80%。

这个电路是最便宜的方案,没有之一。
消费类电子的话,就直接抄吧,很难有更便宜的方案了。
整张图纸没有一个贵的器件,494就几毛钱(RMB),可靠性也不错。效率之类就别苛刻了。


变压器驱动mos,这边是最便宜的,比IC便宜很多,而且因为完全隔离,很好拉板。驱动芯片受电流限制,这边至少要2-3A的驱动能力,用芯片就贵了。

电脑电源方案就别想了,半桥式,适于高输入电压,这边是低电压输入,大电流输出。

这电路挺合适你,就抄吧。注意4个续流二极管的布线,尽量使它们阻抗相同!

d__xin 发表于 2013-8-13 10:56:52

这个电路挺有意思的,那个15V是哪来的?

gprs_new 发表于 2013-8-13 11:41:49

这个不是电动车上用的吗?{:lol:}淘宝一个回去自己学习

d__xin 发表于 2013-8-13 14:28:49

搜了一下,竟然还有用34063做的,成本应该还要低。
人民的智慧果然是无限的。

工程师030 发表于 2013-8-13 15:24:48

k005 发表于 2013-8-13 09:29 static/image/common/back.gif
肖特基那边还用的万用表上的康铜丝!
      过流、短路保护用的,相当于一个电阻。
一般好些的保护,都利 ...

晕,本来还想自己发挥点想象呢,听了大师的话让我瞬间放弃了之前的想法,难道就这么赤裸裸的……{:mad:}
谢谢大师的建议!

bailao99 发表于 2013-8-15 13:54:37

工程师030 发表于 2013-8-13 08:55 static/image/common/back.gif
这片子好像不好买吧,TB供货商貌似不多……不知道您值钱采购价格能做到多少呢? ...

10块左右,这个方案的特点是有厂家做好的样板,BOM表之类的可以参考。其它方案,各方面需要考虑的东西太多。对于这个应用,70V的输入范围,很多方案满足高压要额外加电路

bailao99 发表于 2013-8-15 14:05:06

工程师030 发表于 2013-8-13 15:24 static/image/common/back.gif
晕,本来还想自己发挥点想象呢,听了大师的话让我瞬间放弃了之前的想法,难道就这么赤裸裸的……...

大家都要吃饭养家,这么干吧,早点做出来交差,精品都是长期琢磨出来的。打工哪有那个时间?
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