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手頭一個(gè)7510的共享?yè)Q電柜充電器,，最大功率500W,，是單片機(jī)由485通訊口控制的，沒(méi)有上位機(jī)無(wú)法啟動(dòng),，插電只有交流輸入指示LED亮著,，考慮這種電源都是PFC+LLC結(jié)構(gòu)，效率和輸出品質(zhì)是不錯(cuò)的,，但低電壓輸出時(shí)一般都是間隙工作,，不適合大范圍調(diào)節(jié)輸出電壓和電流，覺(jué)得改可調(diào)電源意義不大,，比較適用多串鋰電充電使用,，本人暫不需要，所以對(duì)上位機(jī)數(shù)控改裝并不太上心,。扔著又覺(jué)得可惜,，手頭有個(gè)DC-DC的數(shù)控電源，就想是不是可以繞過(guò)協(xié)議控制強(qiáng)制啟動(dòng)后級(jí)電源部分做個(gè)固定的220VAC轉(zhuǎn)60V左右DC的大功率電源,，花幾天時(shí)間跑了一下原理圖,，算是基本成功了，并利用原電路穩(wěn)壓和保護(hù)的模擬采樣比較反饋電路進(jìn)行小范圍輸出電壓可調(diào)和限流控制,。 起先基于本人對(duì)諧振調(diào)頻電源的敬而遠(yuǎn)之,，未抱多少成功的期望，所以原電源和拆機(jī)沒(méi)拍照,。這里找個(gè)基本相同的外形照片供參考,，僅輸入、輸出接口之差,。
下面這張接口側(cè)的圖是我手里電源的實(shí)圖,。  下圖是改裝過(guò)后有樣子。   我把輸出那邊上蓋貼有標(biāo)簽的折邊部分敲平了,，正好對(duì)齊底殼,，然后加了個(gè)透明板在側(cè)面,，裝電位器時(shí)襯了段廢LED燈條的鋁基板，折個(gè)角固定在底殼兩邊,，算是個(gè)面板吧（請(qǐng)無(wú)視那個(gè)裂縫吧,，鉆孔急了點(diǎn)，亞克力板撐裂了,，不想再裁一塊了,，反正不作外面板用的，到時(shí)還是要想辦法裝到個(gè)合適的機(jī)殼內(nèi)的）,。 一,、先展示一下電源2塊PCB板。
主要芯片我已標(biāo)在圖上,，這個(gè)圖我做得比較大,，有需要了解未標(biāo)注的其他元件可以直接放大后細(xì)看。3個(gè)主要芯片網(wǎng)上有資料的,，也可到我首發(fā)帖的《數(shù)碼之家》網(wǎng)站帖文中去下載,。
頂面全貌的照片丟了，看個(gè)大概吧,，也沒(méi)啥用,。 為跑圖，只能把控制小板焊下來(lái),，把控制板的2個(gè)變壓器也拆了,。
二、跑圖 跑這種密集的雙面板真有點(diǎn)頭大,，笨人笨辦法,，就以底面為基礎(chǔ)，把頂面主要走線標(biāo)上去,，然后一點(diǎn)點(diǎn)抄圖,。之前對(duì)PFC和LLC的開(kāi)關(guān)電源一點(diǎn)都不了解，邊抄圖邊學(xué)習(xí)了一下大概原理,，還是整了個(gè)似懂非懂,。憑著這老花眼整了4、5天總算全部完成,，原理圖不一定完全準(zhǔn)確,，但主要部分大差不離了。
本來(lái)程控部分可以不去管它了,，但看看也就差那么點(diǎn)了,，就一起整完吧，也許有人能用得上,。 上原理圖,，心血所在,。
 SK-Charger-7510共享?yè)Q電柜專用鋰電池充電器原理圖.pdf (433.54 KB, 下載次數(shù): 12) 圖中文字說(shuō)明是我跑圖后學(xué)習(xí)PFC和LLC的開(kāi)關(guān)電源后的筆記，年紀(jì)大了,，不落筆不行哪,。 跑完圖，覺(jué)得這電源也是挺怪的,，副電源熱端部分放在了小板,，但輸出和反饋又回到主板,，然后副電源3組主要供電（1組15V左右熱端輔助供電,；2組為11.5V和12.4V的冷端輔助供電）又都在主板，而單片機(jī)用的3.3V也在主板完成穩(wěn)壓后轉(zhuǎn)接過(guò)去,，來(lái)回折騰,，所以主板和小板之間排針多達(dá)30多腳，而且熱端,、冷端分離度過(guò)小,，爬電距離也就有點(diǎn)小。 原理圖各個(gè)功能部分區(qū)分基本清晰,，畫(huà)完自我表?yè)P(yáng)一下,。主要工作點(diǎn)和關(guān)聯(lián)點(diǎn)實(shí)測(cè)驗(yàn)證后大多作了標(biāo)注。本來(lái)想分析一下電路原理的,，但我這對(duì)PFC+LLC開(kāi)關(guān)電源的認(rèn)知還是別班門(mén)弄斧了,。不過(guò)了解這類電源的看標(biāo)注自然就明白，不了解的人估計(jì)分析后也不一定理解,。 這里只強(qiáng)調(diào)一下PFC,、LLC電路工作電壓供電過(guò)程：PFC、LLC電路的工作電壓是由單片機(jī)U1的?腳輸出高電位 → 通過(guò)光耦OT3 → 拉低PNP三極管Q2基極電位 → 使Q2飽和導(dǎo)通 → 從而使防涌浪沖擊電阻RT1的短接繼電器RELAY1吸合,，同時(shí)使PNP三極管Q1飽和導(dǎo)通 → 13.3V熱端輔助電源向L6562和L6599供電,。弄清這個(gè)過(guò)程就是為了嘗試強(qiáng)制啟動(dòng)主電源。 三,、改裝 因?yàn)閷?duì)PFC,、LLC開(kāi)關(guān)電源的陌生，不敢上來(lái)就通電驗(yàn)證一些改造設(shè)想,，改裝試驗(yàn)前先列明各部分電路工作條件,，然后給各個(gè)工作點(diǎn)電源加外接輔助電源進(jìn)行測(cè)試。首先證明了沒(méi)有通訊協(xié)議,，無(wú)論給單片機(jī)加什么誘騙都不會(huì)啟動(dòng)PFC,、LLC電路；然后確認(rèn)了圖上標(biāo)注的PFC和LLC電路工作條件的正確性,；也驗(yàn)證了主電源各芯片的無(wú)故障,。 然后我就短接Q2基極電阻與熱地,，斗膽插電，1秒后聽(tīng)著繼電器啪的一聲吸合,，成功啟動(dòng)了電源,，輸出電壓32V左右小幅晃動(dòng)，這時(shí)測(cè)高壓濾波電容端電壓367.5V（此前待機(jī)為305V左右）,。說(shuō)明PFC,、LLC電路已工作。 這下信心大增,，就一次性按設(shè)想思路把電壓控制,、限流電路各用一個(gè)10K電位器接手單片機(jī)相應(yīng)控制端，借用電流檢測(cè)放大電路用的基準(zhǔn)電壓2.5V（U4三端基準(zhǔn)電壓源431提供）作為調(diào)節(jié)基準(zhǔn)電壓源,，把充電指示燈和輸出繼電器控制三極管Q17基準(zhǔn)電阻加大后直接接到輸出電壓端,，這樣只要輸出電壓夠，LED2就會(huì)亮,、輸出繼電器RELAY2就能吸合（后面發(fā)現(xiàn)純屬多余,，這個(gè)繼電器觸點(diǎn)已燒毀，直接拆了作導(dǎo)線短接了,，這么輸出電流也能難為它了,，燒毀是大概率事件），再把風(fēng)扇控制直通,。再次大膽通電測(cè)試,，正常啟動(dòng)，電壓已能調(diào),，由于是PFC+LLC電路,，沒(méi)法用燈泡大法，直接通過(guò)“T8”插座看了一下輸入功耗情況,，待機(jī)不到2W,，也就是副電源及單片機(jī)功耗；強(qiáng)制啟動(dòng)后2.7W左右（風(fēng)扇不轉(zhuǎn)時(shí)）,；加上風(fēng)扇近9W,，風(fēng)扇還是很暴力。調(diào)高輸出電壓時(shí)空耗小幅上升,，當(dāng)調(diào)高到55V左右空耗大幅上升至15W以上,。輸出最高能調(diào)到76V左右，這時(shí)空耗已超過(guò)20W,，分析原因應(yīng)該是LLC電路偏離諧振較大,，失去諧振同步電源的高效優(yōu)勢(shì)了，需要進(jìn)一步提高輸入高壓電壓。 通過(guò)電路分析可發(fā)現(xiàn)PFC電路L6562A的①腳為電壓設(shè)置端,，參考基準(zhǔn)為2.5V,，按電路中PFC輸出電壓采樣上拉電阻為串聯(lián)的R14~17（4×270K）、下拉電阻為R19（7K32）,，理論上輸出電壓值為2.5÷7.32×（7.32+4×270）=371.35V,，實(shí)測(cè)高壓367.5V基本對(duì)得上，偏差原因也就是電阻誤差,、基準(zhǔn)電壓偏差,，還有就是我的表的誤差。電路中下拉電阻同時(shí)通過(guò)一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管Q3并聯(lián)了一個(gè)電阻R30（63K4）,，如果Q3飽和導(dǎo)通,，相當(dāng)于下拉電阻并聯(lián)阻值為R30×R19÷（R30+R19）=6.56?，測(cè)算這時(shí)的高壓輸出為2.5÷6.56×（6.56+4×270）=414V,。Q3的工作狀態(tài)由單片機(jī)?腳通過(guò)光耦OT5隔離控制,，平時(shí)單片機(jī)?腳輸出為高電平,，光耦OT5導(dǎo)通,，Q3截止，PFC電路輸出低擋,；可能單片機(jī)檢測(cè)到外接電池高于某一值時(shí)會(huì)控制Q3導(dǎo)通使PFC輸出高擋電壓值,。當(dāng)即把Q3短接試了一下，測(cè)得高壓為410V,，證實(shí)切換有效,。然后試驗(yàn)調(diào)整輸出電壓在56~76V時(shí)電源整體空耗已降至5W以內(nèi)（風(fēng)扇停轉(zhuǎn)），而低于56V時(shí)空耗又將上升,，當(dāng)?shù)陀?0V時(shí)進(jìn)入間隙工作,，空耗再降。 到此,，基本確定PFC輸出高壓410V適宜輸出電壓為56~76V,，而低于56V輸出時(shí)PFC電路應(yīng)切換到高壓367.5V的低擋為宜。 沒(méi)了單片機(jī)的控制,，PFC輸出電壓的切換只能另加輸出電壓檢測(cè)比較電路來(lái)實(shí)現(xiàn),，本來(lái)設(shè)想了加個(gè)雙運(yùn)放檢測(cè)輸出電壓比較后進(jìn)行控制的，運(yùn)放的另一半就可以改成風(fēng)扇的溫控,，后來(lái)想著我這也不是為了做可調(diào)電源,，就是當(dāng)個(gè)固定輸出電壓的功率電源用的，就偷懶直接把原來(lái)的輸出電流檢測(cè)放大器改成了PFC輸出電壓切換控制電路,。如果只是作固定電壓電源用,，其實(shí)這個(gè)切換都不用了，只要根據(jù)需要的輸出電壓直接確定PFC工作于高輸出還是低輸出，手頭有示波器又會(huì)檢測(cè)分析LLC諧振電源的高手可能都會(huì)自行確定完全諧振時(shí)最佳高壓,，直接選用合適的PFC采樣下拉電阻,，這樣可以使電源工作于最高效率點(diǎn)。 通過(guò)以上測(cè)試,，我也驗(yàn)證了LLC電源作大范圍可調(diào)電源是不可取的,，除非不在乎進(jìn)入間隙工作時(shí)10多Hz的間隙振蕩輸出，甚至都成為脈沖輸出,。也許僅對(duì)電池充電來(lái)說(shuō)這并不要緊,，所以還是看到有人把輸出電壓設(shè)置偏離諧振點(diǎn)較大的。 下面是我為方便理解,，在原理圖上進(jìn)行了改裝標(biāo)示,，PFC切換的2種方案都有，用不同色標(biāo),。 改動(dòng)步驟也直接列在主板原理圖上,，方便需要的參考。風(fēng)扇的溫控我偷懶直接用一個(gè)溫控開(kāi)關(guān),，手頭也沒(méi)有溫敏電阻,，所以現(xiàn)在要么不轉(zhuǎn)，要么全速,。
SK-Charger-7510共享?yè)Q電柜充電器強(qiáng)制啟動(dòng)改裝原理圖.pdf (440.09 KB, 下載次數(shù): 15) 具體改裝圖中都已詳盡標(biāo)出,，不再啰嗦。 看著貌似改得挺復(fù)雜,，那是為了驗(yàn)證各個(gè)電路的功能,。如果只是為了強(qiáng)制啟動(dòng)電源改成固定電壓輸出，那電位器,、PFC切換控制等都不用了,，直接按需要的采樣阻值更換采樣電阻就行，PFC就根據(jù)需要高還是低確定是否直接把下拉并聯(lián)電阻R30接熱地就行,。當(dāng)然限流指示LED還是建議大家別省,，畢竟看是否過(guò)流很直觀，而且我這接法也不費(fèi)事,。 PCB改動(dòng)我也簡(jiǎn)單標(biāo)一下吧,。
控制板改動(dòng)就一個(gè)地方，斷開(kāi)R66,、R145,，用3.3K電阻將斷開(kāi)后的OT5①腳、CS端對(duì)接,。
改完后我是把僅供單片機(jī)的3.3V穩(wěn)壓芯片也拆了,，居然單片機(jī)在我這成了廢物，那就不喂食了，也減輕了副電源負(fù)擔(dān),。同時(shí)廢棄的還有通訊電路和通訊電路隔離供電電路,，有需要利用這個(gè)輔助電源的就不能斷開(kāi)單片機(jī)供電，因?yàn)檫@個(gè)隔離電源是由單片機(jī)U1的?腳提供振蕩源的,，這個(gè)電源帶載能力應(yīng)該是不大的,，用的5V穩(wěn)壓芯片也是極低功耗的HT7550-1（LOD芯片），但這個(gè)電源使用了3級(jí)π濾波器,，又與熱端,、冷端雙隔離，有特殊需要的可以借用,。 另外加接電壓,、電流表需要輔助供電的可以直接使用副電源冷端的12V。 帶載情況因?yàn)槲覜](méi)有電子負(fù)載測(cè)試帶載情況,，就接電爐絲隨便測(cè)了一下1A-3.5A輸出電流的情況（土辦法再大電流不敢試了,，表筆都有點(diǎn)熔了），電壓穩(wěn)定沒(méi)問(wèn)題,，過(guò)沖也沒(méi)發(fā)現(xiàn),，效率估算了下應(yīng)該都在92%以上，但失諧過(guò)大有時(shí)會(huì)出現(xiàn)效率急劇下降的可能,，所以看到輸入功率突然大幅飆升趕緊關(guān)斷電源,，對(duì)付PFC+LLC開(kāi)關(guān)電源我還是嫩?。,。?！所以現(xiàn)在低壓則我在電位器上串了一個(gè)電阻,，限制調(diào)到50V以下，往高里調(diào)沒(méi)問(wèn)題,，因?yàn)長(zhǎng)6599芯片④腳對(duì)地電阻限制了最低振蕩頻率,，當(dāng)輸出電壓達(dá)到76V多點(diǎn)就不會(huì)再上去了，當(dāng)然電路還有U5,、OT2組成的超壓保護(hù)電路,。同時(shí)試了一下限流調(diào)節(jié)，證實(shí)改裝是可行的,。帶載測(cè)試圖就不上了,，其實(shí)也沒(méi)拍，設(shè)備實(shí)在又渣又土,，上不了臺(tái)盤(pán),。當(dāng)然由于電流采樣電阻R82僅2mΩ，mA級(jí)的限流是不太可能的，我這里表述為“限流”而不是“恒流”也是這個(gè)意思,，這個(gè)電流控制有恒流的意思,，但又不能完全達(dá)到恒流控制的理想狀態(tài)，雖然加了電位器實(shí)現(xiàn)了可調(diào)節(jié),，但實(shí)際使用還是建議只作大電流限流控制,。 最后要提醒的是，電子電路基本原理都不太明白的最好不要去改電源,，這類電源使用了三級(jí)隔離電源,，除了熱端、冷端,，還有另一全隔離通路,，所以原理圖中地端符號(hào)使用了多種標(biāo)示，理不清觸電風(fēng)險(xiǎn)老大了,。而且板子緊湊,，誤操作放炮的可能很大。
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來(lái)自： C網(wǎng)圖 > 《集成電路開(kāi)關(guān)電源》
