電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)范例-文庫(kù)吧
2025-07-16 00:34 本頁(yè)面
【正文】 ，當(dāng)匝數(shù)少電流大時(shí)，應(yīng)盡量避免取半匝的情況。經(jīng)計(jì)算后選取電感量為10 mH,電容為4 700μF。OOEOOE圖 25 電流連續(xù)圖 26 電流斷續(xù)當(dāng)MOSFET處于導(dǎo)通時(shí)，得 設(shè)的初值為，解上式得 當(dāng)MOSFET處于關(guān)斷時(shí)，設(shè)電動(dòng)機(jī)電樞電流為，得 設(shè)的初值為，解上式得 當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，從圖 26 的電流波形可看出，=時(shí)刻=，=時(shí)刻=，由此可得 故由上兩式求得： 把上面兩式用泰勒級(jí)數(shù)線性近似，得 該式表示了L為無(wú)窮大時(shí)電樞電流的平均值，即 當(dāng)電流斷續(xù)時(shí)的波形如圖26所示。當(dāng)=0時(shí)刻 ==0，令式 （110）中=0即可求出，進(jìn)而可寫出的表達(dá)式。另外，當(dāng)=時(shí)，=0，可求得持續(xù)的時(shí)間，即 當(dāng)時(shí)，電路為電流斷續(xù)工作狀態(tài)，是電流斷續(xù)的條件，即 根據(jù)上式可對(duì)電路的工作狀態(tài)做出判斷。該式也是最優(yōu)參數(shù)選擇的依據(jù)。TL494CN是一種固定頻率脈寬調(diào)制電路，它包含了開關(guān)電源控制所需的全部功能，廣泛應(yīng)用于單端正激雙管式、半橋式、全橋式開關(guān)電源。TL494有SO16和PDIP16兩種封裝形式，以適應(yīng)不同場(chǎng)合的要求。其主要特性如下：。，外置振蕩元件僅兩個(gè)（一個(gè)電阻和一個(gè)電容）。1TL494引腳圖圖（27）TL494工作原理簡(jiǎn)述TL494的內(nèi)部電路由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、振蕩電路、間歇期調(diào)整電路、兩個(gè)誤差放大器、脈寬調(diào)制比較器以及輸出電路等組成。其中2腳是誤差放大器I的同相和反相輸入端；3腳是相位校正和增益控制；4腳為死區(qū)時(shí)間比較器，具有120mV的輸入補(bǔ)償電壓，它限制了最小輸出死區(qū)時(shí)間約等于鋸齒波周期的4%，當(dāng)輸出端接地，最大輸出占空比為96%，而輸出端接參考電平時(shí)，占空比為48%。當(dāng)把死區(qū)時(shí)間控制輸入端接上固定的電壓（范圍在0—）即能在輸出脈沖上產(chǎn)生附加的死區(qū)時(shí)間。6腳分別用于外接振蕩電阻和振蕩電容，5腳可以產(chǎn)生鋸齒波，所產(chǎn)生的鋸齒波穩(wěn)定，線性度好；7腳為接地端；9腳和110腳分別為TL494內(nèi)部?jī)蓚€(gè)末級(jí)輸出三極管集電極和發(fā)射極；12腳為電源供電端；13腳為輸出控制端，控制TL494的輸出方式，該腳接地時(shí)，兩路輸出晶體管同時(shí)導(dǎo)通或截止，形成單端工作狀態(tài)，可以用于提高輸出電流；接14腳時(shí)為推挽輸出方式，為5V基準(zhǔn)電壓輸出端，最大輸出電流10mA；116腳是誤差放大器II的反相和同相輸入端。 TL494內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器,振蕩頻率可通過(guò)外部的一個(gè)電阻和一個(gè)電容進(jìn)行調(diào)節(jié), 其振蕩頻率為: 輸出脈沖的寬度是通過(guò)電容CT 上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個(gè)控制信號(hào)進(jìn)行比較來(lái)實(shí)現(xiàn)。功率輸出管Q1 和Q2 受控于或非門,當(dāng)13腳控制信號(hào)為高電平時(shí),調(diào)制脈沖交替輸出至兩個(gè)輸出晶體管Q1 和Q2 ,輸出頻率等于脈沖振蕩器的一半。當(dāng)13腳控制信號(hào)為低電平時(shí),芯片工作于單端狀態(tài),功率輸出管Q1和Q2 均由或非門的前一級(jí)與門控制,為得到更高的驅(qū)動(dòng)電流輸出,可將Q1 和Q2 并聯(lián)使用。 當(dāng)雙穩(wěn)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)為低電平時(shí)才會(huì)被選通，即只有在鋸齒波電壓大于控制信號(hào)期間才會(huì)被選通。當(dāng)控制信號(hào)增大，輸出脈沖的寬度將減小?？刂菩盘?hào)由集成電路外部輸入，一路送至死區(qū)時(shí)間比較器，一路送往誤差放大器的輸入端。TL494內(nèi)部電路方框圖圖（28）基于TL494的脈沖發(fā)生器TL494 電路設(shè)計(jì)圖（29）電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET隨著信息電子技術(shù)與電力電子技術(shù)在發(fā)展的基礎(chǔ)上相結(jié)合，形成了高頻化、全控型、采用集成電路制造工藝的電力電子器件，其典型代表就是電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管簡(jiǎn)稱電力Power Mosfet。 特點(diǎn)是用柵極電壓來(lái)控制漏極電流，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，需要的驅(qū)動(dòng)功率小，開關(guān)速度快，工作頻率高， 熱穩(wěn)定性好。但是電流容量小，耐壓低，一般適用于功率不超過(guò)10kW的電源電子裝置。電力MOSFET的種類按導(dǎo)電溝道可分為P溝道和N溝道，圖16所示為N溝道結(jié)構(gòu)。電力MOSFET的工作原理是：在截止?fàn)顟B(tài)，漏源極間加正電源，柵源極間電壓為零。P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結(jié)反偏，漏源極之間無(wú)電流流過(guò)。在導(dǎo)電狀態(tài)，即當(dāng)UGS大于開啟電壓或閾值電壓UT時(shí)，柵極下P區(qū)表面的電子濃度將超過(guò)空穴濃度，使P型半導(dǎo)體反型成N型而成為反型層，該反型層形成N溝道而使PN結(jié)消失，漏極和源極導(dǎo)電。圖（29） 內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖 圖（210）電氣圖形符號(hào)MOSFET開關(guān)時(shí)間在10～100ns之間，工作頻率可達(dá)100kHz以上，是電力電子器件中最高的。由于是場(chǎng)控器件，靜態(tài)時(shí)幾乎不需輸入電流。但在開關(guān)過(guò)程中需對(duì)輸入電容充放電，仍需一定的驅(qū)動(dòng)功率。開關(guān)頻率越高，所需要的驅(qū)動(dòng)功率越大?？傠娐吩O(shè)計(jì)圖圖（211）（1）過(guò)電壓保護(hù)過(guò)壓保護(hù)要根據(jù)電路中過(guò)壓產(chǎn)生的不同部位，加入不同的保護(hù)電路，當(dāng)達(dá)到—定電壓值時(shí)，自動(dòng)開通保護(hù)電路，使過(guò)壓通過(guò)保護(hù)電路形成通路，消耗過(guò)壓儲(chǔ)存的電磁能量，從而使過(guò)壓的能量不會(huì)加到主開關(guān)器件上，保護(hù)了電力電子器件。為了達(dá)到保護(hù)效果，可以使用阻容保護(hù)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。將電容并聯(lián)在
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