本次設計的也是一款模塊電源，總功率在240W左右，所以功率密度也會相對大一點，所以叫“高功率密度”電源咯；準備采用TI最新的UCC28056作為PFC控制器以及安森美的NCP1399作為LLC控制器，同步整流將采用熟悉的恩智浦TEA1995，這個比較好用。

輸入電壓：90-264Vac

輸出電壓：24Vac

輸出電流：10A

目標效率：94%（高壓滿載）

相關保護：OCP、OVP、SCP

PCB尺寸：5*9.5cm（暫定）

先來欣賞一下前段時間設計的其他作品吧，后續這個項目也會做成該模樣的，敬請期待吧：

不大不小，可以說比你手中的手機還小，但是要厚。

圖中的打火機就是日常生活中使用的那種。

第一版PCB如下：

第二版PCB如下：

第一版樣機如下：

下面先給自己一個條條框框吧，不然都不知道要做多大了。

上圖這個是PCB尺寸：50*95MM;

高度初步設計是不超過30MM; 按這個參數計算下來，功率密度就差不多有那么高了。

初步規劃了一下PFC的原理圖，采用的主控是TI剛剛推出不久的UCC28056，還沒有調試過，不懂有沒有挑戰性。

大概布局就是這樣了，準備采用雙面板設計。

經過一整晚的戰斗，是戰斗到十二點多了，終于搞成這樣了；再有一個晚上就基本差不多可以收工了。

先簡單說明一下：PFC電感PQ2016，諧振電感PQ2016，主變壓器EFD30。

PCB基本畫好了，再優化下，擺放下絲印就可以開始打樣了。

上下層的器件布局圖，插件方面比較緊湊，貼片方面還好。

第一版PCB基本是這樣了，已經基本弄好了，準備打樣了。

打樣的PCB回來了；有時間就開始焊接了。

該有的貼片元器件基本焊接好了，遺憾的是前段時間買的1399找不著了，還得重新購買了……

插件方面也正在備貨中……等待……

有貨的插件也基本焊接好了；剩下PFC電感和諧振電感以及變壓器得周末有時間才能繞制了；插件方面的用料和前段時間設計的基本一樣的。

開始折騰PFC電感和諧振電感了；都采用PQ2016的骨架和磁芯，但是骨架要做一些處理。

如上圖所示，直接將針腳部分切掉，這樣才安裝的下；然后直接飛線到PCB上，打膠固定。

由于都采用PQ2016，所以繞制起來也方便多了；初步PFC電感采用0.1*30P繞制42T；諧振電感采用0.1*60P繞制28T。

暫時設計PFC電感量240UH，根據實際調試再做優化；LLC諧振電感暫時為115UH，也根據實際調試再優化。

板子基本焊接好了，先調試了一下PFC；直接上電沒有炸雞，帶了個小載40W左右，這是輸入115Vac情況下測試PF值0.992；230Vac高壓輸入情況下，40W左右其PF值也達到了0.9以上。

成品秀一下，請大家欣賞……

忘記拍高清照片了，就將就看吧；這個PFC IC待機時基本工作在burst mode，所以其待機功耗比較低。期待后續更多的測試吧。

今天又折騰了半天，輸出基本上正常了，當中也遇到了一些小問題；首先是變壓器設計的不太合理，VCC繞組電壓太高，會出發1399過壓保護；還有就是空載時1399的頻率會自動跑高，然后我們繼續優化。

這個是今天調試時，隨手拍的一張照片；黃色是下半橋驅動波形，藍色是VCC電壓，綠色是諧振電容電壓波形；由于1399的VCC最大是20V，所以明顯是觸發過壓保護了。

就昨天VCC的問題，又重新繞制了變壓器（EFD30）

搞了半天把變壓器繞好；上機測試，發現還是不太對勁；只能抽時間再繼續折騰了

先來秀一下調試現場吧，有點凌亂，設備也有點簡陋，就將就看看吧……

先來看看目前的板子情況，諧振電感和諧振電容還沒有最終確定，所以掛在上面；輸出部分先采用了肖特基作為整流，同步整流還沒有上；同時輸出的共模電感有拆除，上周就是由于共模電感短路（繞制時漆包線掉漆了）導致調了好久。

這是在輸入230VAC情況下輸出24V2.5A；

PF=0.979

效率：60.21/68.4=88.03%（長線接入電子負載，肖特基整流）

下圖是此時的波形；

其中：

黃色：半橋下管VGS波形；

紫色：諧振電容電流波形；

綠色：諧振電容電壓波形。

這是在輸入230VAC情況下輸出24V5A；

PF=0.991

效率：120/132=90.91%（長線接入電子負載，肖特基整流）

下圖是此時的波形；

其中：

黃色：半橋下管VGS波形；

紫色：諧振電容電流波形；

綠色：諧振電容電壓波形。

這是在輸入230VAC情況下輸出24V7.5A；

PF=0.99

效率：179.46/197.6=90.81%（長線接入電子負載，肖特基整流）

下圖是此時的波形；

其中：

黃色：半橋下管VGS波形；

紫色：諧振電容電流波形；

綠色：諧振電容電壓波形。

這是在輸入230VAC情況下輸出24V9A；

PF=0.993

效率：214.97/236.9=90.74%（長線接入電子負載，肖特基整流）

由于還沒有優化，目前加載帶9A多點就開始剎車了（OCP），所以只能測試到9A了；

后續優化下OCP就可以10A輸出了。

下圖是此時的波形；

其中：

黃色：半橋下管VGS波形；

紫色：諧振電容電流波形；

綠色：諧振電容電壓波形。

從上述目前波形來看，諧振變換器并不是工作在最佳狀態，其實大家都知道，滿載時開關頻率f=最大諧振頻率fr時是最佳的，那時的電壓電流波形都是很純正的正弦波，這時的效率也是最高的；目前工作在f>fr，其T（開關周期）<Tr（諧振周期），所以導致諧振電流呈現現在的波形。

面對目前的狀況，可以從如下幾個方面改善：

1.降低輸入電壓（PFC輸出電壓）；

2.將負載繼續加大；

3.改變Cr和Lr；

4.改變變壓器匝比。

有經驗的工程師其實會發現，修改變壓器是最直接有效的方法。

周末又折騰了一下電源；現在看到的PFC的測試波形；輸入115Vac情況下帶載2.5A時的波形，其中黃色-驅動波形，紫色-電流波形，綠色-電壓波形；此時測的其PF=0.994(采用GPM-8212功率計，輸入端為1KW隔離調壓器供電)

輸入115Vac情況下帶載5A時的波形，其中黃色-驅動波形，紫色-電流波形，綠色-電壓波形；此時測的其PF=0.990(采用GPM-8212功率計，輸入端為1KW隔離調壓器供電)

輸入115Vac情況下帶載7.5A時的波形，其中黃色-驅動波形，紫色-電流波形，綠色-電壓波形；此時測的其PF=0.993(采用GPM-8212功率計，輸入端為1KW隔離調壓器供電)

輸入115Vac情況下帶載10A時的波形，其中黃色-驅動波形，紫色-電流波形，綠色-電壓波形；此時測的其PF=0.994(采用GPM-8212功率計，輸入端為1KW隔離調壓器供電)

看完了115V輸入情況，接下來再看看230V的情況：

輸入230Vac情況下帶載2.5A時的波形，其中黃色-驅動波形，紫色-電流波形，綠色-電壓波形；此時測的其PF=0.976(采用GPM-8212功率計，輸入端為1KW隔離調壓器供電)

輸入230Vac情況下帶載5A時的波形，其中黃色-驅動波形，紫色-電流波形，綠色-電壓波形；此時測的其PF=0.991(采用GPM-8212功率計，輸入端為1KW隔離調壓器供電)

輸入230Vac情況下帶載7.5A時的波形，其中黃色-驅動波形，紫色-電流波形，綠色-電壓波形；此時測的其PF=0.994(采用GPM-8212功率計，輸入端為1KW隔離調壓器供電)

輸入230Vac情況下帶載10A時的波形，其中黃色-驅動波形，紫色-電流波形，綠色-電壓波形；此時測的其PF=0.992(采用GPM-8212功率計，輸入端為1KW隔離調壓器供電)

繼續折騰了一下這個電源；重新擼了一個變壓器，所以諧振波形方面有所改善；效率方面也有一點點的提示。上面拍攝的是230Vac輸入，輸出滿載的情況；可以看到其諧振波形基本正弦化；其效率為：240/255.8*100%=93.82%

其中：黃色-半橋下管驅動波形；紫色-諧振電容電流波形；綠色-諧振電容電流波形。

235Vac輸入的情況下，帶滿載后，調壓器顯示224Vac；此時看到的是對高壓PFC的測試，此時的PF=0.992；

上圖是PFC測試時的接線方式；

上圖是調機時隨便拍的，某寶買的高壓電容放電筆用著還不錯，工程師的必備武器，麻麻再也不用擔心被電了。

下圖是示波器的截圖；（其中黃色-MOS驅動波形；綠色-輸入電壓波形；紫色-輸入電流波形）

下面將進行該電源的平均效率測試：

輸入235Vac，輸入24V2.5A時的效率：

60.17/66.5*100%=90.48%

下圖中：黃色-下管VGS波形；綠色-諧振電容電壓波形；紫色-諧振電容電流波形。

輸入235Vac，輸入24V5A時的效率：120.21/129.2*100%=93.04%

下圖中：黃色-下管VGS波形；綠色-諧振電容電壓波形；紫色-諧振電容電流波形。

輸入235Vac，輸入24V7.5A時的效率：180.17/191.1*100%=94.28%

下圖中：黃色-下管VGS波形；綠色-諧振電容電壓波形；紫色-諧振電容電流波形。

輸入235Vac，輸入24V10A時的效率：240/254.3*100%=94.37%

下圖中：黃色-下管VGS波形；綠色-諧振電容電壓波形；紫色-諧振電容電流波形。

60.17/66.5*100%=90.48%

120.21/129.2*100%=93.04%

180.17/191.1*100%=94.28%

240.00/254.3*100%=94.37%

其平均效率為：93.04%

該模塊電源的第一版到此也接近尾聲了，PCB上有一些改動，最近會再打樣一版；相關測試視頻也在剪輯中了，稍后也上傳上來，大家敬請期待吧

第二板的PCB已經發去打樣了，其改動不大，優化了一些細節；

下面是最終原理圖，需要的可以看看。

第二版的PCB打樣已經回來了；如時間允許的話，還可以調調哈；

由于時間關系，第二版可能暫時是調試不了；其實第二版也沒有啥的大改動，只是稍微改動了一下下。