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基于UC3845的300W正激式開關電源無法正常輸出,求各位大神幫找下原因

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ID:219787 發表于 2023-10-16 19:58 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
        在某網站上看到網友制作的240W(24V/10A)的單端正激式開關電源,自己也想著制作一個300W(30V/10.5A)的。變壓器/開關管/輸入輸出電容參照《精通開關電源設計-第2版》進行設計的,部分原理圖參照了網友的,基本上各個元器件的參數及封裝都進行了較為詳細的計算,本以為會很順利,結果PCB打樣回來焊接調試的時候,開關電源死活無法正常輸出電壓,根據測量,發現以下問題:
        1、輔助繞組輸出電壓預設值應為17V,用萬用表測量輸出二極管負極卻只有12V,經線性穩壓器調整輸出后只有8V(啟動電壓應達到8.5V才行)。

輔助繞組輸出電壓

輔助繞組輸出電壓


        2、UC3845的Vref引腳電壓應為5V,實測只有0.4V左右(多次上電/斷電,偶爾會輸出5V),下面是測量的波形圖:

UC3845的Vref電壓

UC3845的Vref電壓

        3、由于UC3845供電電壓不正常,基準電壓沒輸出,導致振蕩波形也沒有,且MOS驅動電壓看著特別糟心:

MOS管驅動電壓

MOS管驅動電壓


        4、電流檢測端的電壓也小于1V,實測大概在0.5V以內:

Isen電流檢測端電壓

Isen電流檢測端電壓


        5、輸出端的電壓也不穩定(沒有過載,理想值為30V),幅值約為2V:

輸出電壓波形

輸出電壓波形


        6、TL431的Vr端電壓約為2.486V,輕微變化。

        7、變壓器有滋滋滋的聲音,頻率不高,就像開關電源短路那種打嗝的感覺,但是比打嗝的頻率稍微高一點,差不多在5Hz左右。

        8、輸出端接200R電阻時,輔助繞組電壓略高于空載時的電壓,約為12.4V,但UC3845的VCC依舊為8V。

        開關電源的反饋環路每個元器件參數都進行了計算,也查閱了大量的資料,感覺計算方法也大同小異,與自己算的參數沒有出入。各元器件也沒有發現發燙或者異味啥的,本人第一次做大功率正激式開關電源,且第一次使用UC3845電流型PWM控制芯片(之前用TOP系列芯片做過多種中小功率的反激式開關電源)。這款開關電源一直無法正常輸出,倒騰了好幾天實在沒有思緒了,請各位電源大神幫找下問題所在,小弟將感激不盡!

開關電源原理圖

開關電源原理圖


變壓器參數及繞制方式

變壓器參數及繞制方式


電源正面

電源正面


電源背面

電源背面

PCB線路圖

PCB線路圖







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ID:1083996 發表于 2023-10-17 10:24 | 顯示全部樓層
聽你這十幾個問題,哎,讓電源該吃啥吃點啥吧
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ID:57414 發表于 2023-10-17 13:56 | 顯示全部樓層
感覺像是N4輔組繞組設計的有問題,你可以嘗試不用輔助繞組給UC3845供電,用一個可調電源把電壓調制12V給IC供電。需要去掉D5(FR107二極管),把可調電源的輸出接在此處。
如果能夠工作起來,那就是輔助繞組的問題,可以重新設計輔助繞組。
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ID:996773 發表于 2023-10-17 14:35 | 顯示全部樓層
勇氣可嘉,這電源就算能輸出電壓誰敢用?步子邁太大了,循序漸進吧,先了解一些基礎
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ID:219787 發表于 2023-10-17 14:50 | 顯示全部樓層
量子工業 發表于 2023-10-17 10:24
聽你這十幾個問題,哎,讓電源該吃啥吃點啥吧

啊?啥意思啊大佬
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ID:219787 發表于 2023-10-17 14:52 | 顯示全部樓層
1109 發表于 2023-10-17 13:56
感覺像是N4輔組繞組設計的有問題,你可以嘗試不用輔助繞組給UC3845供電,用一個可調電源把電壓調制12V給IC ...

好的,謝謝大佬的建議,我試試看
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ID:219787 發表于 2023-10-17 14:54 | 顯示全部樓層
hi等你 發表于 2023-10-17 14:35
勇氣可嘉,這電源就算能輸出電壓誰敢用?步子邁太大了,循序漸進吧,先了解一些基礎

電源這方面的確沒有進行系統的學習過呢,本身也不是從事電源這類的工作,純屬愛好,瞎折騰。大佬說的有道理,應該循序漸進一步一個腳印
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ID:491875 發表于 2023-10-17 15:37 | 顯示全部樓層
重點查7腳相關元件,特別是CE6
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ID:491875 發表于 2023-10-17 15:58 | 顯示全部樓層
3845的工作電壓范圍比較大,完全沒有必要穩壓,可以直接短路CE6CE7的正極。
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ID:891041 發表于 2023-10-18 09:35 | 顯示全部樓層
VCC外接直流電源到18V以上  保證3845一直在工作。  然后再去觀察其余各部分的波形情況。
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ID:996773 發表于 2023-10-18 10:40 | 顯示全部樓層
看了一下描述的情況,是3845副繞組供電不足,導致3845只能從兩個100k電阻取電反復打嗝,

嘗試一下把副繞組輸出的穩壓去掉,看看空載情況副繞組電壓能否給3845供電,如果正常

還要測試整個電源全功率輸出時候的3845的副繞組供電是否正常,其實電源遠比編程復雜

多了,不是一天兩天打個板就能做好的
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ID:491875 發表于 2023-10-18 12:10 | 顯示全部樓層
hi等你 發表于 2023-10-18 10:40
看了一下描述的情況,是3845副繞組供電不足,導致3845只能從兩個100k電阻取電反復打嗝,

嘗試一下把副繞 ...

對!這個電路中的3845供電的穩壓電路可能導致畫蛇添足的效果,穩壓管,三極管只要一個出現異常或者選擇參數不當有可能導致3845的供電異常。去掉改部分穩壓電路可能降低故障率。電路不是越復雜越好,而是在滿足功能要求情況下簡潔實用為好
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ID:219787 發表于 2023-10-18 20:21 | 顯示全部樓層
1109 發表于 2023-10-17 13:56
感覺像是N4輔組繞組設計的有問題,你可以嘗試不用輔助繞組給UC3845供電,用一個可調電源把電壓調制12V給IC ...

采用這種方法之后電路好像可以工作起來!但TL431的電壓基準端的電壓Vr只有2V左右,調節RP無果。后更改取樣電阻為22K和2K,調節RP使Vr端的電壓為2.5V,但此時輸出電壓僅為24V!遠低于設計的30V輸出電壓。且光耦發射極的電壓依舊為3V左右(應該為2.5V左右才正常)。輕載時MOS管驅動波形的占空比很小很小,輕載時占空比約為0.1,且輸出電壓有跌落的情況。
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ID:219787 發表于 2023-10-18 20:26 | 顯示全部樓層
abob 發表于 2023-10-18 09:35
VCC外接直流電源到18V以上  保證3845一直在工作。  然后再去觀察其余各部分的波形情況。

這種方式下空載工作時,3845震蕩波形正常,Vref穩定輸出5V,輸出電壓為30V(示波器測量為28至32V波動),但TL431反饋端Vr僅為2V左右,且調試Rp效果不明顯。后更改為22K和2K,調節RP使Vr為2.5V,但輸出僅為24V,PC817發射極電壓仍為3V,此時占空比也很小,不知道是不是變壓器本身設計的有問題
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ID:219787 發表于 2023-10-18 20:32 | 顯示全部樓層
hi等你 發表于 2023-10-18 10:40
看了一下描述的情況,是3845副繞組供電不足,導致3845只能從兩個100k電阻取電反復打嗝,

嘗試一下把副繞 ...

是的,您所描述的打嗝的現象已被證實。當用外接電源的方式工作時,電路似乎可以工作起來,3845占空比、振蕩波形/頻率和Vref均正常,但反饋環路的VR電壓調節不到2.5V,817發射端電壓一直為3V左右。并且將輔助繞組的D6拆掉之后,輔助繞組的輸出電壓變得特別高,空載40V左右,輕載60V+,我不明白為什么電壓會彪的如此之高,是不是變壓器設計的有問題呢?
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ID:891041 發表于 2023-10-18 23:19 | 顯示全部樓層
源代碼 發表于 2023-10-18 20:26
這種方式下空載工作時,3845震蕩波形正常,Vref穩定輸出5V,輸出電壓為30V(示波器測量為28至32V波動), ...

R20應該直接接30V吧。  還有變壓器同名端如果沒標錯 看起來反了
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ID:56665 發表于 2023-10-19 11:38 | 顯示全部樓層
反饋繞組多加一匝,電路不變。
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ID:1137921 發表于 2025-1-4 08:20 | 顯示全部樓層
樓主,你的問題最后怎么解決了?能分享一下不?
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