【正文】
確定變壓器的變比 10 計算初級線圈中的電流 10 11 計算次級繞組圈數N2 12 反饋繞組N3的估算 12 12 12 變壓器繞制小結 13第4章 SG3525應用電路 15 SG3525應用電路設計(方案一) 15 15 方案一的優(yōu)缺點分析 16 方案改進 17 改進后的SG3525電源電路(方案二) 17 主電路 17 控制電路 18 20 20第5章 實驗結論分析 22 22 23 23 23 23 24 紋波分析 24結論 26致謝 27參考文獻 28附錄 29附錄1 原理圖 29附錄2 材料清單 30附錄 3 光耦P521 31附錄 4 MUR1560 32附錄五:MOSFET管IXFH24N50 3335第1章 緒論 概述近年來,隨著永磁材料的發(fā)展,車用永磁發(fā)電機以其結構簡單、比功率高、低速特性好等優(yōu)點,受到廣泛關注。主要電路結構主要采用降壓斬波變換電路來實現輸出電壓的穩(wěn)定。本設計主要采用的電源芯片是電壓控制型脈寬調制SG3525,詳細介紹SG3525的特點和原理將,并對其構成的電壓控制型脈寬調制開關穩(wěn)壓電源進行了分析和實驗。SG3525具有精度可以達到(177。關鍵字:永磁發(fā)電機;SG3525;變壓器AbstractAccording to the design of the design requirements, design the hardware circuit, after many tests, select a good programme, the final design of a permanent magnet motor vehicles for the generator system regulator circuit. The design of the main chip is used in power voltagecontrolled PWM SG3525, detail the characteristics and principles of SG3525 will, and the position of the voltagecontrolled PWM switching power supply for the analysis and experimental. SG3525 with precision can be achieved ( 177。由于車用發(fā)電機工作過程中轉速變化范圍很大,一般需在1000~8000 r/min以上,高檔轎車可達1000~15000 r/min,同時其負載也隨工作狀況的不同在大范圍內變動,因此如何實現大范圍變速變載條件下穩(wěn)壓輸出是車用發(fā)電機的關鍵技術之一。該方式可實現穩(wěn)壓,并且具有輸出紋波小,而且控制簡單。 研究動機永磁發(fā)電機有很多的優(yōu)點比如:(1)結構簡單、可靠性高 永磁式發(fā)電機省去了勵磁式發(fā)電機的勵磁繞組、碳刷、滑環(huán)結構,整機結構簡單,避免了勵磁繞組易燒毀、斷線,碳刷、滑環(huán)結構,整機結構簡單,避免了勵磁式發(fā)電機勵磁式發(fā)電機勵磁繞組易燒毀、斷線,碳刷、滑環(huán)易磨損等故障,可靠性大為提高。 (4)能顯著地延長蓄電池壽命,減少蓄電池維護工作主要原因是永磁式發(fā)電機采用的是開關式的整流穩(wěn)壓方式,穩(wěn)壓精度高,充電效果好。永磁轉子結構免去了產生轉子磁場所需的勵磁功率和碳刷、滑環(huán)之間磨擦的機械損耗,使得永磁式發(fā)電機效率大為提高。當蓄電池損壞時,只要發(fā)動機處于運行狀態(tài),汽車充電系統仍可工常工作。在設計中主要完成的工作內容是完成總體方案設計;設計觸發(fā)電路;完成自動穩(wěn)壓功能;設置過留保護電路。根據廠家的數據提供,永磁發(fā)電機在時速為1500r/min,到2000r/,正常時速為6000r/min,特殊狀態(tài)為10000r/min,因此根據理論計算正常輸出電壓為58V,特殊狀態(tài)輸出電壓為97V,因此針對本次設計,在負載變化的同時不會影響到穩(wěn)壓的精確度。SG3525系列PWM控制器分軍品、工業(yè)品、民品三個等級。開關電源的電壓調整率、負載調整率和瞬態(tài)響應特性都有提高,是目前比較理想的新型控制器。SG3525還增加了同步功能,可以工作在主從模式,也可以與外部系統時鐘信號同步,為設計提供了極大的靈活性。上電過程中,由于電容兩端的電壓不能突變,因此與軟啟動電容接入端相連的PWM比較器反向輸入端處于低電平,PWM比較器輸出高電平。當輸出電壓因輸入電壓的升高或負載的變化而升高時,誤差放大器的輸出將減小,這將導致PWM比較器輸出為正的時間變長,PWM瑣存器輸出高電平的時間也變長,因此輸出晶體管的導通時間將最終變短,從而使輸出電壓回落到額定值,實現了穩(wěn)態(tài)。如果該高電平持續(xù),軟啟動電容將充分放電,直到關斷信號結束,才重新進入軟啟動過程。 此外,SG3525還具有以下功能,即無論因為什么原因造成PWM脈沖中止,輸出都將被中止,直到下一個時鐘信號到來,PWM瑣存器才被復位。;(4)恢復時間:35ns 到60ns; 本設計要求工作電流為90A,目前選擇了MUR1560這個快速二極管作為續(xù)流,用于實物測試。 MOSFET的控制方法(1)控制G極相對于S極電壓為15V,可以控制MOSFET導通;(2)在G、S極間加保護穩(wěn)壓管,一般取值為15V; MOSFET的選擇 在這次畢業(yè)設計中,工作電流為90A。坡莫合金、鈷基非晶態(tài)價格高,約為鐵氧體材料的數倍,而飽和磁感應強度也不是很高,且加工工藝復雜。將調壓器接至原線圈,用示波器觀察副線圈輸出電壓波形。單端反激電源的工作模式有兩種:電流連續(xù)模式和電流斷續(xù)模式。(1)根據變壓器的輸出功率選取鐵芯,所選取的鐵芯的戶,值應等于或大于給定值。 (8)次級繞組電流 (38)(9)初級繞組線徑 (39)(10)次級繞組線徑 (310)其中,j是電流密度。本例中UD=24V,f為100kHz,tON取0.5;n=2。 計算次級繞組圈數N2匝即177。因此,匝根據輸入輸出的估算,初線線圈的平均電流值應該允許達到2A。由于工作頻率較高,應考慮集膚效應的影響。這樣初、次級線間距離最小,可使漏感減小到最小值。(3)夾層式繞法把次級繞組繞在初級繞組的中間,初級分兩次繞。在變壓器的絕緣方面,線圈絕緣應盡量選用抗電強度高、介質損耗低的復合纖維絕緣紙,提高初、次級之間的絕緣強度和抗電暈能力,本例中,因為不涉及高壓,絕緣問題不必特殊考慮。在變壓器的溫升35℃,繞制良好的脈沖變壓器的工作效率可達到90%以上,且波形質量優(yōu)異,電性能參數穩(wěn)定。(3)高頻開關變壓器會因集膚效應導致電線的電阻值增大,因而要減小電流密度。選擇第一種的方式,在每相切換導通的時候,由于SCR的反相漏電,導致發(fā)熱很嚴重,必須在這個上串聯上整流二極管,才能避免,但是成本就加大很多?! ? (a)低速 (b)高速 圖42 芯片內部脈沖處理但是方案一的控制頻率由PWM集成芯片上的