【原创 DIY】菜鸟初学做电源 12V 5A，OB2203+TEA1761，板端最高91.45%效率

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刚学电源4个月，赶上 21Dianyuan 电源网的活动，申请了几个龙腾的 MOS，我也来做个电源吧！之前失败过很多次，这次终于成功了，虽然跟大师的作品比不了，但是也算是证明了，即使是菜鸟也是能做出来电源的！
先亮一下申请到的样片，在此非常感谢
21Dianyuan和西安龙腾！
毕竟是业余，条件和能力有限，所以很多设备都没有，各位大师看了别觉得寒碜。
原理图和 PCB 图
初步计划采用 OB2203(QR)+TEA1761（dcm 同步整流）来做，因为感觉这两个的组合最简单，原理图如下（这个是最终的原理图）：
PCB 图（我也不懂安规之类的规定，单纯是怎么合适怎么来做）：
PCB 制作步骤
下一步开始做 PCB，没有发去打样，那样太慢。我选择自己手工做 PCB，买的覆铜板也很一般，0.5OZ 的铜箔，只能多开点阻焊层多上点锡。
打印菲林胶片
BOTTOM 层负片
BOTTOM 层阻焊层
喷墨打印机打印
阻焊层
BOTTOM 层负片
采用感光蓝油做 PCB
裁板：
刷蓝油：
烘干（正在加热，比较完美的温度是80°，要等待温度稳定之后才能开始烘干，过热了蓝油的感光效果会变差）
这个东西叫感光蓝油，所以，尽量少照点光，找了个纸皮来遮挡一下。
干燥冷凉之后，开始曝光，定时器我自己做的，到点会自动关。
曝光完毕，显影：(药剂全家福）
显影快完成了。
显影完毕直接腐蚀，再脱膜，就成这样了，还不错吧。
裁切好。
刷好阻焊绿油，再拿去曝光。
曝光完毕，撕掉菲林胶片。
用酒精擦干净 PCB，不太匀称，手工很难刷匀。
打好孔了：
焊零件上去：
全焊好了，散热片还未加工，先凑合用。
变压器还没绕，需要事先算好（我自己的算法）。
重要计算方法
罗列一下一些重要的计算方法，一些太简单的我就不列出来了：
Tips：一些参数是要事先自己定义，并非是计算出来的哦~
参数定义
①交流输入最高电压：265V
②交流输入最低电压：70V（为何定为70V？之后我会再说明）③反射电压（VOR）：82V（反射电压和匝比有关联）④频率：40K
（OB2203 低压重载会自动降低频率，40K 是最低频率点，当然你也可以选 50K 或者别的频率）⑤预计效率：0.85
（这个是估计值，老师傅一看拓扑，什么功率等级，就能估计出个大概，我这种菜鸟没有这个经验，就暂时算是85%吧）
⑥输出电压：12V⑦输出电流：5A⑧IC 供电绕组电压：17V
（这个 17V 算了整流二极管的压降了【1V】）⑨次级整流二极管的压降：0.5V
（采用了同步整流，应该不会超过 0.5V 的压降，按最大算）⑩磁芯：
PQ2620 AE=119平方毫米
AW=60.4平方毫米 则AP=0.71876 cm?磁通密度：0.25T
（PC40 建议不要超过0.3T）
计算过程
最高母线电压：=√2*最高交流输入电压=1.4142*265=374.76V最低母线电压：=√2*最高交流输入电压=1.4142*70=98.99V（之所以选 70V，是因为没有计算输入电容的参数，因此选择70是为了能得到 100V 的 DCmin 电压，当然直接按照 100V 去算，也是可以的）占空比=反射电压/(反射电压+(最低输入母线电压-开关管压降))=82/(82+(100-8))=47.12%最低频率工作周期：1/工作频率=1/40000K=25微秒开关管最大打开时间=工作周期*占空比=11.85微秒最大占空比时开关管关闭时间=工作周期-开关管最大打开时间=13.14微秒匝比=反射电压/(输出电压+二极管压降)=82/12.5=6.56原边峰值电流=（输出功率*2）/(效率*最低母线电压*占空比)=3A初级电感量=（最低母线电压*占空比*工作周期）/原边峰值电流=389微亨原边匝数=（最低母线电压*占空比*工作周期）/(磁芯有效截面积*磁通密度)=39.43匝次级匝数=原边匝数/匝比=6.01匝供电绕组匝数=IC 供电电压/[(次级输出电压+二极管压降)/次级匝数]=8.16匝绕组总不能绕半匝吧，所以尽量减小误差，则取整后变压器参数为：39:6:9
Tips：
实际上，要根据选用的骨架的槽的宽度和深度来做轻微的调整（为了刚好绕满骨架，从而增加耦合程度，减小漏感）。
绕组的线径根据一平方毫米截面积过 5A 电流计算，同时还要兼顾能否绕满骨架，所以要综合考虑，最终结果如下：采用肉夹馍绕法：次级-初级-次级-初级-供电次级线径0.44，六股并绕6匝初级线径0.51，单股密绕40匝供电线径0.44，单股均绕9匝
其他的，输入电容：根据 1W=2UF 的经验算法，60瓦=60*2=120uf，由于手头没有 120uf 的，采用 150uf 的，可以大，但小了可不好哦~
反馈分压电阻计算
Tips：
431工作电流通常在 0.5MA 左右，基准电压 2.5V。
那么：
下位电阻=基准电压/工作电流=5K上位电阻=（次级整流输出电压-基准电压）/工作电流=12-2.5/0.0005A=19K
事实上，以上两个阻值的电阻是非标准的，应该是买不到的，所以要取一个近似值。这里取：
上位电阻=18K下位电阻=4.7K则工作电流=基准电压/下位电阻=0.53毫安可稳定电压=((上位电阻/下位电阻)+1)*基准电压=((18/4.7)+1)*2.5=12.07V
OB2203 的消磁检测分压电阻计算
由于这个消磁检测引脚也有过压保护功能，因此要根据实际情况计算：这里选输出超过15V，就保护，则：超额电压=15V-12V=3V超额倍数=15/12=1.25倍那么 OB2203DEM 引脚正常工作电压范围=最高保护电压/超额倍数=3.75/1.25=3VOB2203DEM 引脚的工作电流典型值是100微安则：分压电阻（下）=正常工作电压/典型工作电流=30K分压电阻（上）=（（分压电阻（下）*IC供电绕组匝数*次级输出电压）/( DEM 正常工作电压*次级绕组匝数)）-分压电阻（下）=((30*9*12)/(3*6))-30=150K
TEA1761T 的检测电阻
TEA1761T 的检测电阻，数据手册里建议的取值为 1K，这里不做更改，就用1K 。
次级输出的整流电容，由于我不会计算，也就不在这里献丑了，只是取的经验值。
程英明大师傅的算法
结果差不多。
综合参数如下
绕制方法和测试结果
周边参数计算
调试与成品
绕制变压器的时候，手脱不开，所以也没能拍详细的过程。
漏感测试
漏感测试方法：所有次级都短路
结果：（可惜这个变压器匝比不对，后来又重绕了一个，过程没有拍下来）
电感量
调试过程
激动人心的时刻到了，通电，一次点亮（这个是改变匝比之后的变压器，之前的变压器因为匝比不对，导致 IC_VCC 电压太低，轻载输出无法稳定，后来重绕了一个，IC_VCC 绕组增加了一匝，就没事了）：
第一次上电：输出
输入：
第一次上电的波形忘记拍了。。。后来调试，发现 RCD 钳位电压太低了（低到 12V），原来吸收电容是 1nf 的，更改为 390p 之后正常了，轻载 75V，满载 140V 左右，基本在合理范围内。其他测试条件我也没有，只能看看各个电压段的输入输出功率和波形了：265V，VDS 520V，输出 12.12V*5A（板端）效率=91.4%。
240V（市电后半夜经常是这个电压）VDS 504V效率不变。
220V VDS 472V，效率稍微高了那么一点点。
110V VDS 320V，效率12.12*5/67.6=89.64%。
95V，效率明显降低了。
85V，效率进一步降低！
至此，基本完工，拆除那些焊上去的测试点。改造一下散热片，最终结果如下：散热片是 2MM 厚的铝片，用钳子折弯的，非常费劲！裁开是用的钢锯锯开的！
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END
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