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电视机电源板改成正负双电压输出,一起学习LLC谐振电源

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发表于 2021-3-30 12:25:30 | 显示全部楼层 |阅读模式

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拆机的电视机电源板很便宜,许都是LLC谐振的,买了一些准备拆件。其中有一款是双线并绕、双管整流,而且是单路24V输出,比较容易改成正负22-25V,或改一下变压器接线变成正负40-49V。
改制相当容易,现将详细改装方法表述如下。

该板是24.5X22X1.5CM的薄型板,由于板子大,各功能区块能分得开,便于了解和学习LLC电源。
1.jpg


该板的芯片用L6599,采用磁集成变压器,过压保护在副边,选用不同的稳压管就能保护不同的电压,过压保护方式是停机。过流保护也在副边,原设定是10A保护,过流保护方式也是停机,过功率保护在原边,保护方式是降压。
背面功能区块
02.jpg


变压绕组是双线并绕,双管整流。
2.jpg


先测一下未改前的电源状态
开机电压功耗4.8W,
03.jpg


开机电压23.8V
3.jpg


带载9.7A
04.jpg


带载9.7A时的工作频率
4.png


先分析一下副边的绕组、整流和电压环路,原环路图。
4改前并联.jpg


再画一张改装电路图,如改成+-22-25V的,变压器绕组不要改,要改成+-45-49V的就按图改。
4改后串联1.jpg

板上的几个改装点
5.jpg


还要拆除过压、过流和泄放电阻,改成+-电压后原过流保护功能失效,过压保护是24V也不能要,原泄放电阻在49V时有些发热,拆除后另加+-端泄放电阻。
6.jpg


板的正面要加的负电压电容位置。
6负压电容接法.jpg


加装的负电压电容和二支泄放电阻。
8.jpg


改装好正面
9.jpg


改装好的背面割开的地方和接线
10.jpg


拆除的过压、过流点。
11拆.jpg


测试正负电压,总电压99.48V
12.jpg


空载频率约151KHz
012.png


测正负极分别带载,看电压飘高,由于采用+-全电压环路,电压飘高不大,单路重载+-电压约相差3V左右。
正压带载3A,负压在50.3V。
13.jpg


负压带载5A,正压在50.9V。
14.jpg


最后进行全电压带载253W,压降不大。
15.jpg


此时电源振荡频率98KHz左右。
16.png


电源总功耗是271W,效率93%,
17.jpg


过功率保护测试,电压调到96V,带载5.13A,功率492W,超过500W会进入保护。
18.jpg


电源总功耗535.7W,效率91.9%
19.jpg


如果想小一点过功率保护,如在400W就进入保护,可调整下图中的二个电阻。
调过功率.jpg


最低电压测试,通过加装的微调,电压可在+-45V到49V间变动,
再低会进入间隙振荡,再高会在带重载时出现波型不规整。
调到90V的空载频率186KHz。
20.png


输出纹波测试
由于是薄型板,各种通路偏长,加上电容全部横装,所以总纹波偏大,没有紧凑型的板子好,另加一级LC滤波会有所改善。
带载253W时的工频纹波
21.png

高频噪声波
22.png

下面是一块没有APFC的LLC电源板作对比
023.jpg


在相同电压、输出电容和功率下的工频纹波。
23.png


高频噪声波,小了很多。
24.png
   
以上纹波测试全部用线夹测,比标准测高频噪声会大许多。



改装已结束,由于LLC电源的最大缺点是电压变动范围相当小。能不能可调范围再加大一点,那就要改APFC的输出电压,从原来的395V改到345-405V可调,此时LLC输出的总电压就可在78-100V间可调。方法相当简单,只要换二只电阻、增一支电阻和加一只微调就可实现。

背面换二只电阻
改APFC1.jpg


正面加一只82K电阻和一只2M微调。
改APFC2.jpg


调整APFC输出电压为345V
78V2.jpg


此最低电压可调到78V,空载时没有进入间隙振荡。
78V3.jpg


空载频率184KHz。
78V1.png


调整APFC输出电压为405V
100V2.jpg


此最高电压可调到100V。
100V3.jpg


空载频率126KHz,满载频率约在97KHz。
100V1.png


欢迎探讨


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本帖被以下淘专辑推荐:

发表于 2021-3-30 12:44:24 | 显示全部楼层
技术贴,感谢分享,楼主对LLC的理解还是非常深的
加分已经加不上了

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发表于 2021-3-30 12:50:52 | 显示全部楼层
吃瓜群众路过
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发表于 2021-3-30 12:52:28 | 显示全部楼层
那种没有PFC的LLC,就很不靠谱了
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发表于 2021-3-30 12:53:24 | 显示全部楼层
已超出该帮帮团当天被打赏总额,请多给其他会员打赏鼓励!

记号,回头补上
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发表于 2021-3-30 12:57:17 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
太深奥了,专业电源的
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发表于 2021-3-30 13:07:13 | 显示全部楼层
看着像贴牌海信32的电源板
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发表于 2021-3-30 13:22:38 | 显示全部楼层
方法比较简单全波改两路半波,改后正负串联反馈适合对正负输出稳定性要求不高的场合,这个电源虽然用了llc但是重载效率并不高,次级如果用同步整流会稍高一些,虽llc但是纹波大的有点出乎意料,测纹波开20m带宽限制,测高频噪声应该把20m带宽限制关了才准确~
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发表于 2021-3-30 13:52:50 | 显示全部楼层
应该加精啊
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发表于 2021-3-30 14:18:15 | 显示全部楼层
好不容易看到同款的功耗仪了。
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 楼主| 发表于 2021-3-30 14:18:42 | 显示全部楼层
rush 发表于 2021-3-30 12:52
那种没有PFC的LLC,就很不靠谱了

没有主动PFC的一款电源,用的芯片不一样,具有一定的母线电压补偿能力。总的来无主动PFC的效率低一点,从轻载到重载,效率约在85-91%,工频纹波也会略高一点。
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 楼主| 发表于 2021-3-30 14:20:10 | 显示全部楼层
jbm1 发表于 2021-3-30 13:07
看着像贴牌海信32的电源板

是TCL的电源板。
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发表于 2021-3-30 14:44:19 | 显示全部楼层
whmks 发表于 2021-3-30 14:18
没有主动PFC的一款电源,用的芯片不一样,具有一定的母线电压补偿能力。总的来无主动PFC的效率低一点,从 ...

看来效率比LM2577和XL6009升降压板要高,49伏电压再高点,增加限流后可以当新国标电动自行车充电器用。
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 楼主| 发表于 2021-3-30 15:01:25 | 显示全部楼层
qrut 发表于 2021-3-30 13:22
方法比较简单全波改两路半波,改后正负串联反馈适合对正负输出稳定性要求不高的场合,这个电源虽然用了llc ...

谢谢!整流还是全波整流没变。目前好象还没有最好的办法,解决+-电压在带载与不带载下电压始终平衡。纹波大与板的形状和滤波电容安装的方法有关。开关电源的纹波是指工作纹波和开关噪声的总和,测试方法另有标准,其中20M带宽要打开。不知对否?
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发表于 2021-3-30 15:03:05 | 显示全部楼层
whmks 发表于 2021-3-30 14:18
没有主动PFC的一款电源,用的芯片不一样,具有一定的母线电压补偿能力。总的来无主动PFC的效率低一点,从 ...

看来取代环形变压器,还是不太实际,给功放用依然需要开环,闭环太不稳定了,开环带来的坏处是和工频一样需要留很多的电压余量,抵消大功率时候输出电压跌落问题。最后的一个大问题,自己做个LLC比买只环牛都贵,这种收破烂倒还可以玩一下

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发表于 2021-3-30 15:07:18 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2021-3-30 15:19:54 | 显示全部楼层
rush 发表于 2021-3-30 15:03
看来取代环形变压器,还是不太实际,给功放用依然需要开环,闭环太不稳定了,开环带来的坏处是和工频一样 ...

给功放用要开环是老概念了。首先给功放用的开关电源也要大水塘,而且要闭环的。原来的老电源装不了大水塘,所以只能开环。

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发表于 2021-3-30 15:20:34 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
认真发帖,技术文章,支持一泼
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发表于 2021-3-30 16:04:14 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
whmks 发表于 2021-3-30 15:01
谢谢!整流还是全波整流没变。目前好象还没有最好的办法,解决+-电压在带载与不带载下电压始终平衡。纹波 ...

没仔细看确实还是全波,原来你是把两个绕组串联了。纹波的定义是电源输出直流分量以外所叠加的交流成分,纹波和噪声的总和叫纹波噪声。重载纹波大可以适当增大输出pai型滤波电感量,换低esr滤波电容来缓解。关于噪声的测试早年上学时老师讲的是强调要全带宽的,但是现在根据具体测试环境和设备更替条件被测样品等等网上说法不一,随着开关电源频率一直在提高,同条件多样品的对比的情况下个人更倾向于全带宽测试噪声,开20m会将一些电源高频噪声滤除一些。下图是纹波和噪声示意图
(1)201012211248866.jpg
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发表于 2021-3-30 16:06:56 | 显示全部楼层
这个一看你就是专业!
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