【完结DIY】PCB绕组变压器,12V 15A单管正激同步整流

【完结DIY】PCB绕组变压器，12V 15A单管正激同步整流

为了验证公司的新封回来的正激IC TM5103，结合客户送了2副EQ4020的磁芯，搞了一个验证板。这个板子的目的主要是有5个：验证公司封装回来的ICPCB做变压器绕组效果怎么样次级整流管采用自驱动同步整流效果怎么样（MP6901不适合正激同步）SP6018用于正激的续流同步控制娱乐分享设计参数：输入ac175v到265v，输出12v 15a，三绕组复位单管正激，次级整流管自同步驱动，续流管

SP6018驱动，板子配合变压器高度，25mm左右（资料可到原文中下载）。PCB绕组变压器，有原边，复位绕组，次级，次级同步绕组，初级VCC绕组，和绝缘层共6个pcb 绕组，采用的结构为：空-vcc-空--初级-空-复位-空-初级-空-次级-空-初级-空-次级-空-初级-次级2（单面板）-空，共18块0.6mm厚的pcb叠加而成。

上面的原理图和PCB是修改过后的V2版，上面的参数大致是正确的，但是比如前面COOLmos的驱动部分，次级同步整流的死区调整，动态调整，次级管子的尖峰吸收，这些参数只有等需要到时做完样机才能确定，对于调试本身，帖子上面写的比较少，到时会把调试方法，过程以及后续的各个环节的测试整理为PDF格式。PCB绕组变压器板子回来了，采用0.6mm厚的双面板，今天量了下，10块板子厚度加起

来才6.3mm，看来是铜皮少了？昨天测了哈，pcb的内阻，初级14圈，0.8欧姆的电阻，次级2圈0.01欧，初级用4层，次级用2层，铜损还是比较小的。主板画好发出去打样了(V1版，小编注)，画的不怎么滴，工作应该问题不大。

安装变压器对静态的变压器测试了哈，初级内阻0.266欧，次级0.007欧，装上磁芯，初级1290uh，短路次级，电感23uh，1khz，看起来还是蛮不错的！设计过程当然还是要的设计一款单电压的，因为ic频率已经确定为100k，所以，最低输入直流设为200v，最大占空比0.42磁芯AE=283，B 值=0.2，输出12v。变压器原边圈数，

NP=200*0.42*10000/(100K*2.83*0.2)=14.8圈，变比

N=200*0.42/12=7,175v的交流输入，采用2颗100uf电容，180w输出，最低电压应该比200大，占空比还有余量，所以就忽略掉输出线损了。次级圈数NS=14.8/7=2.1圈，取2圈，原边为14圈，到这里，就是感觉输出圈数很少，想用pcb做变压器的原因了。

次级采用的整流管采用自驱动，前面原边是14圈，所以输入200v的时候，次级一圈=14.2v，输入375v的时候=26.7v，是有点点高，至于到这实际应用的时候，会出现啥问题，这个就得到时再看了！

次级的续流管采用MP6901芯片作为主控，朋友生产的5V 10A反激量产效果还不错，所以想试试在正激上面效果怎么

样，都是CCM的模式。

最后一点，公司封的IC，估计这个月底才回来，那时已经

回家了，SO，调试的时候，还是先用NCP1252A，搞上去

调咯，下周板子回来就知道行不行了，我想着这个方案能不能上个92%的效率？网友A：优点：除了28楼说的“不用

绕线，生产方便，一至性好”外，还有相对交流损耗小，如果pcb可以做的更薄，则磁芯的腿长可以变得更小，这样不光能减小变压器的厚度，还由于相同的工作条件下磁芯的体积变小了，所以磁损也变小了，可以得到更高的效率。

缺点：如果是这种两层板叠起来的安规会有问题，如果做

成多层板，则成本又太高了；特别是输入输出电压差别较大时，由于变压器的匝数较多时，pcb的层数较多，价格很贵，铜厚的增加也不是太容易，通常的pcb可以用到4oz，再往上增加铜厚成本增加更多，且备料不易。现在这种pcb绕线的变压器用的最多是通讯模块电源（砖块电源），电压输入

较低（36~75V，18~36V），安规的耐压不是特别高，变压器的匝数较少，可以较好的满足低压大电流的要求。

网友B：这种也只能做超薄的电源，使用条件还是有很大的局限性，成本批量和线绕的这个还是要仔细考量哈才知道，但是低成本的电源基本不用想了如果是软开关拓扑，比如llc，频率做高，圈数少，pcb做绕组想过安规相对来说就没那么难，你把次级套起来都可以，也不用当心漏感，它本身就需

要漏感，反而批量一致比传统的好很多。

今天板子回来了，插件搞定，明天就可以调试了！先用NCP1252调出来，mos管为11N90，二极管为20A 100V。公司的IC暂时木有回来，就用了NCP1252a的小板搞上去调了，器件焊完，上电不启动，pwm都没有一个，测了下vcc波形，那感情就像电解电容没有容量一样，结果真是小板下面的0欧姆电阻没有焊，，导致电解电容地没接上去，光耦的地也没接上去，焊上搞定，有输出，各个波形差不多，就是输出二极管尖峰稍微大了一点点。原边mos，占时用SVF11N90，次级2颗20a100v肖特基，满载15a输出，效率大概85.6，是稍微有点低。MP6901是焊接到板子上去的，所以可以看看用二极管的时候，他检测和驱动波形。展开关断波形，看上去还是蛮不错的！晚上回去，先测试二极管整流的各个波形，在测试整流管同步的。

二极管整流的时候：电源木有问题，只要二极管散热片够大，其他的都不是事！整流加上自驱动以后：这个驱动电路还不行，会导致启动阶段过流保护锁死！电源自己都在重启，至于为什么会导致，我估计是关端速度不够快，在正常阶段也出现了关端速度不够快的问题，导致关端尖峰比较大！再者驱动电压因为这个变比关系，也有点高了。至于启动阶段的过流保护，解决办法就是延时驱动，这个不难。

对于关端延时，这个就比较麻烦了，我想了一种方案——

原边IC的pwm延时以后在驱动初级mos。没有延时的pwm，经过驱动变压器作为同步的关端信号，开启信号用自己的绕组驱动，开启本来就是软的，这样自驱动的整流管，就会是软开，提前关端！

续流管同步：在没有吧驱动加到给MOS以前，MP6901检测出来的波形相当好，昨天已经看到了，但是加上驱动以后，mos开启，峰值电流不大，压差太小，导致他检测异常，波形就变得一塌糊涂，当输出电流较大的时候，即使正确检测到了，那个关端也显得太慢了，尖峰也是高的一坨，一句话，不能用！估计续流管的同步，目前好的方案就是采用SPxx 来做了。次级二极管满载满载DS空载DS

画了一个V2版，修改了部分元件的位置和封装，把同步整流换成sp6018，只是同步整流部分需要微调下参数，达到最好的状态，样机得明年在做了。最后一天上班，测试了哈，动态负载的输出纹波，ic已经封回来，板子用的V1版，二极管整流。动态设置，0a，0.5ms------15a，0.5ms，电流斜率为0.5A/us，VPP=592mv，输出电解2颗2200uf，看上去有点大的样子。于是在光耦串的电阻上面，并了个22nf 的电容，VPP=432MV,效果还是有一点的，在看看，稳态15a 电流时的纹波。

提高响应速度，还有一个地方，IC的FB脚那个电容，测试