二种半桥电源的对比

whmks

     闲着没事就发一帖，二种半桥电源的纹波、频率与效率的对比，不知是否有参考价值。

一、二种对比电源构架
1、用494做的硬开关半桥400V可调电源。
2、用L6599D做的软开关LLC半桥胆机用380V加线性稳压电源。


二、工作频率与调制方式对比
1、调制方式
     用494的是调宽方式，就是频率不变，调功率是调占空比，功率低时开通时间短，功率高时开通时间长。优点：电压可调范围大，缺点：功率纹波大、效率低。
     因494在工作时变压器输出波不太干净，所以用非工作时测的波来解释。
     低功率时仅有很窄的开通波，频率在32KHz左右。


     高功率时加宽了开通波，


    下图是无稳压环路占空比最大的波，如有稳压环路就不会超过80%。


      用L6599D的是调频方式，就是占空比不变（能在95%以上），调功率是调频率，功率低时频率高，功率高时频率低。优点：功率纹波低，不需要滤波电感、效率高，缺点：不可以大范围调压。
     低功率时频率在144.8KHz。


     高功率时频率在103.4KHz，满功率200W时频率在100KHz。

     下图是占空比解析


     三、各种纹波对比
二款电源高压统一调到350V左右，电流300mA，进行对比测试。
分低频（100Hz）、功率波和开关噪声波三种。

     1、低频波，这二个电源均没有APFC电路，所以有一个相对明显的工频波，这个波与输出功率和原副边电容大小呈正比。过大也会传导到胆机输出端，最敏感的是胆耳放。
   494硬开关电源，见下图红线的值。


   L6599D软开关测试图。

   见上图红线的值。


   用494硬开关的100Hz、功率波和噪声波的总值都明显大于软开关。

     2、功率波
    494硬开关，有明显的三角形波，


    L6599D软开关，除了开关噪声外，看不到功率纹波。


    用494的电源，由于调宽型开关电源的开通时间短，形成脉冲型的波型，就必须要有滤波电感，尽管这样还是能明显看出有峰值的功率波。
    用L6599D的电源，由于占空比固定而且高，再加上是软开关，整流后的波就相当平滑，只有开关噪声。

    3、开关噪声
    开关噪声 要由功率管和整流管而来，因管子都有一定的结电容，所以在管子打开和关断都会产生一个振荡波，频率相当高，一般有十几MHz。加适当的阻容吸收能解低。这二款电源均没有在整流管上加吸收阻容。

    用494硬开关的噪声波基本都被功率波所掩盖，要减小示波器时间轴才能明显看到，幅度在1V左右，频率约13MHz。

    用L6599D软开关的幅度316mV，频率约30MHz。

    四、效率对比
       因测的二款电源都是可调电源，不能直接测效率，根据以往测的结果看，
   用494的效率是80+%。功耗从大到小依次是，功率管、整流管和变压器等。
   用L6599D的效率是90+%。功耗从大到小依次是，变压器、整流管和功率管等。
   另外，二款电源的保护功能也有相当大的差距，L6599D的保护功能直接在芯片内，而494需要外接各种电路而且还不全。
   从上述的初浅对比，能看出新构架优势。

唐西

楼主是开关电源高手！

wowowowow

开关电源不适合高传真音响系统,最低不能用于模拟音源.若硬要上开关电源,那么开关频率不能低于二三倍最高音频频率

whmks

唐西 发表于 2020-2-16 16:58
楼主是开关电源高手！

谢谢，实在没事瞎折腾。

whmks

wowowowow 发表于 2020-2-16 17:15
开关电源不适合高传真音响系统,最低不能用于模拟音源.若硬要上开关电源,那么开关频率不能低于二三倍最高音 ...

老概念了，除了寿命没有工变长，现在新型电源已比传统变压器好多了。

daxian50

为何要调压？有那个音频放大电路，没事调电源电压玩？电源的功能是，输出各种放大器需要的稳定电压。

whmks

daxian50 发表于 2020-2-17 06:04
为何要调压？有那个音频放大电路，没事调电源电压玩？电源的功能是，输出各种放大器需要的稳定电压。

对啊！就是没事调电压玩玩。如想在同一套输出变压器上玩不同管子，就需要调到合适的电压。再如在相同条件下比较固偏与自偏电路的差别，功率管阴阳极间的压差也要一致，就需要调整电压，而且只用一只四刀开关和一只一刀开关就能迅速变换二种电路。

jhonxiao

开关电源怎么调压？我也想搞个能调压的，这样方便玩机。

whmks

jhonxiao 发表于 2020-2-18 19:25
开关电源怎么调压？我也想搞个能调压的，这样方便玩机。

       不同的电源有不同的方法，如用494的是调参考电压；用3842的一般是调电压反馈电阻的比值，如加了358电路的也可用调参考电压，是根据原设计电路进行调整；用LLC结构的电源一般也是调电压反馈电阻的比值，但可调范围不宽只能有10%左右，若要加大调压范围就需要另加许多电路，这也是电源行业的难题。

1027488382

wowowowow 发表于 2020-2-16 17:15
开关电源不适合高传真音响系统,最低不能用于模拟音源.若硬要上开关电源,那么开关频率不能低于二三倍最高音 ...

现在可以满足这个情况了