【正文】 關(guān)電源的效率高體積小，但是和線性電源比他的紋波，電壓電流調(diào)整率就有折扣了。他的是優(yōu)點(diǎn)。在不同溫度下。U0 為電壓輸出端。其一次側(cè)的電流檢測(cè)電阻僅為120μΩ，即使測(cè)量100A的大電流，所產(chǎn)生的功耗僅為12mW。3bB帶寬為13kHZ，噪聲電壓為10mV，偏移量為177。它使用于汽車及工業(yè)系統(tǒng)中的電流檢測(cè)、電機(jī)控制、過(guò)程控制、伺服系統(tǒng)、電源轉(zhuǎn)換、電池監(jiān)控、過(guò)電流保護(hù)等領(lǐng)域。它是磁路靈敏度與線形繼承放大器增益的綜合。測(cè)量精度高，溫度漂移量小，抗干擾能力強(qiáng)。利用霍爾效應(yīng)制成的半導(dǎo)體傳感器稱作霍爾傳感器。在數(shù)字多用表（DMM）中常用此方法測(cè)量交、直流3大電流，最大可測(cè)量20A的電流，每次測(cè)量時(shí)間應(yīng)限制在15秒以內(nèi)，以免因電流熱效應(yīng)而使測(cè)量誤差增大，甚至損壞儀表。圖3—20電路是將CR1固定，只改變輸入信號(hào)的頻率。傳感器內(nèi)部包含永久磁鐵和感應(yīng)線圈，它與齒盤的間隙大約調(diào)整到1mm。如圖319所示C1＝1000PF，R1＝100KΩ，C2＝。另外，器件所允許的輸入信號(hào)的最大頻率由VC、C1和I2決定。各引腳功能如下： ●1腳（Ｆ）和11腳（IN－）為運(yùn)算放大器／比較器的輸入端； ●2腳接充電泵的定時(shí)電容（C１）； ●3腳接充電泵的輸出電阻和積分電容（R1／C2）； ●４腳（IN＋）和10腳（UF1）為運(yùn)算放大器的輸入端； ●5腳為輸出晶體管的發(fā)射極（U0）； ●8腳為輸出晶體管的集電極，一般接電源（UC）； ●9腳為正電源端（VCC）； ●12腳為接地端（GND）； ●6，7，13，14腳未用。它將GTR和MOSFET的優(yōu)點(diǎn)集于一身：輸入阻抗高，開(kāi)關(guān)頻率高，工作電流大等，在變頻器、開(kāi)關(guān)電源，弧焊電源等領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。IC2C的14腳輸出為低電平， 使VV7導(dǎo)通， 使IC2B、IC2D保持原先狀態(tài)不變。 圖316 M57962L內(nèi)部檢測(cè)操作流程 應(yīng)用電路　 用M57962L驅(qū)動(dòng)IGBT模塊的實(shí)際應(yīng)用電路如圖313所示。
(2) 定時(shí)復(fù)位電路。
(2)采用雙電源供電方式，以確保IGBT可靠通斷。IGBT在開(kāi)通時(shí)，若VCE 過(guò)高則發(fā)生短路，需立即關(guān)斷IGBT。M57962L是一種高速驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)信號(hào)延時(shí)tPLH 。E/A＋（VREF=5V,RR9為10kΩ)，作電壓給定信號(hào)[16]。由上式可見(jiàn)，滯后橋臂實(shí)現(xiàn)ZVS主要靠諧振電感儲(chǔ)能，輕載時(shí)能量不夠大，因此滯后橋臂不易滿足ZVS條件。調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)
為了減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差和增加系統(tǒng)穩(wěn)定性，本系統(tǒng)采用比例積分調(diào)節(jié)器，其電路如圖310所示，該電路的電源電壓可用 UC3875的基準(zhǔn)電壓5V經(jīng)可變電阻分壓所得，而將輸出控制電壓直接加到UC3875的第4腳。其公式如下：T=(1012R)/Udelay （35）式中,Udelay為延遲端電壓(),死區(qū)時(shí)間Ｔ可取2uS時(shí),。⑦很小的啟動(dòng)電流（150μA）。具有斜率補(bǔ)償?shù)碾娏餍涂刂齐娐啡鐖D38所示。
圖36 故障和軟啟動(dòng)及其工作波形
（5）斜坡產(chǎn)生電路,在UC3875中，斜坡產(chǎn)生器可采用以下幾種控制方法：
①電壓型控制。死區(qū)時(shí)間可在20～200nsz之間調(diào)整。 a)與振蕩頻率最高的振蕩器保持同步圖34 振蕩器同步電路（3）延時(shí)封鎖和輸出級(jí)：輸出級(jí)電路原理如圖35所示。(2)各部分的基本工作原理分析[6]①欠電壓封鎖部分：欠電壓封鎖電路原理圖如32所示。過(guò)電流故障消除后，該器件還能夠重新開(kāi)始工作。而且死區(qū)的時(shí)間可以調(diào)整。所有電壓都以引腳20(GND)的電位為基準(zhǔn)點(diǎn)。使用中，按用戶的要求決定是把電阻接VC還是接輸入電壓。作為輸出端用時(shí)，該引腳輸出時(shí)鐘信號(hào)；作為輸入端時(shí)，該引腳提供同步時(shí)鐘輸入點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)本電路與外部電路的同步工作。調(diào)整從該引腳到地的電流值，可以設(shè)定輸出級(jí)(A與B或C與D)的導(dǎo)通延遲時(shí)間。電路中所需的任何儲(chǔ)能電容都應(yīng)與該電容器并聯(lián)。引腳11(VIN)：芯片的電源電壓連接端。發(fā)生過(guò)電流故障時(shí)(引腳5[C/A(+)])，軟啟動(dòng)引腳電壓將下降到地電位。 引腳5[C/S(+)]：電流檢測(cè)端。使用中，VREF端可作為用戶給定或保護(hù)門檻的設(shè)定電源。其外型既有標(biāo)準(zhǔn)雙列直插式的20引腳封裝，也有小型雙列面貼裝成28引腳封裝和方形28引腳塑料封裝等多種封裝形式。所以可開(kāi)關(guān)變壓器在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮高頻集膚效應(yīng)引起的有效截面積的減小，其值用穿透深度米表示的，若想減小導(dǎo)線的集膚效應(yīng)，可采用多股銅線絞合并聯(lián)的方法。 [6] 本文在主電路中采用了移相全橋軟開(kāi)關(guān)電路，如圖2—3所示。輸入整流濾波器將輸入電壓進(jìn)行整流濾波，因此整個(gè)系統(tǒng)的變壓器、輸出濾波器等部分的體積與傳統(tǒng)的相控整流裝置都要小的多。機(jī)械制動(dòng)主要采用電磁抱閘、電磁離合器制動(dòng)。R1和C2組成UC3875的振蕩器，振蕩頻率為f=。第2章 制動(dòng)電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)是對(duì)華恒礦業(yè)副井交流提升機(jī)做的動(dòng)力制動(dòng)電源。在能耗制動(dòng)中是利用設(shè)置在直流回路中的制動(dòng)電阻吸收電機(jī)的再生能源，其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單；對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染（與回饋制動(dòng)相比）；成本低廉，一般在通用變頻中，小工率變頻器（22KW以下）內(nèi)置有制動(dòng)單元，只需外加制動(dòng)電阻，大功率變頻器（22KW以上）就需要外加制動(dòng)單元、制動(dòng)電阻了。這是70年代的線路，在使用中存在許多明顯的缺點(diǎn)：響應(yīng)速度慢,控制精度差，可靠性差，已經(jīng)滿足不了技術(shù)發(fā)展的需求。八十年代初，計(jì)算機(jī)又被用于提升機(jī)的監(jiān)視和管理。采用PWM斬波動(dòng)力制動(dòng)電源可實(shí)現(xiàn)高可靠性，無(wú)噪音，無(wú)污染，相比傳統(tǒng)動(dòng)力制動(dòng)電源體積小，性價(jià)比高，是交流電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)的最經(jīng)濟(jì)，最可靠的動(dòng)力制動(dòng)電源。本文所設(shè)計(jì)的PWM斬波動(dòng)力制動(dòng)電源可實(shí)現(xiàn)高可靠性，無(wú)噪音，無(wú)污染，相比傳統(tǒng)動(dòng)力制動(dòng)電源體積小，性價(jià)比高，是交流電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)的最經(jīng)濟(jì)，最可靠的動(dòng)力制動(dòng)電源。起初的提升機(jī)都是電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速機(jī)傳動(dòng)滾筒的系統(tǒng)，后來(lái)先后出現(xiàn)了直流慢速電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)懸臂安裝直接傳動(dòng)的提升機(jī)。改革開(kāi)放以來(lái)，由于某些工程的急需，我國(guó)曾以很昂貴的價(jià)格從國(guó)外進(jìn)一些提升機(jī)電控設(shè)備，這些引進(jìn)的提升機(jī)電控設(shè)備，有的是晶閘管數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)，有的是交一交變頻的現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)。自由停車一般較慢，特別是空載自由停車，更需要較長(zhǎng)的時(shí)間?；仞佒苿?dòng)的優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，電能回饋提高了系統(tǒng)的效率。為解決這些問(wèn)題本設(shè)計(jì)采用IGBT，IGBT是一復(fù)合功率器件，集雙極型晶體管和功率MOSFET的優(yōu)點(diǎn)于一體，具有電壓型控制，開(kāi)關(guān)損耗小，通斷速度快，工作頻率高，器件容量大等優(yōu)點(diǎn)，很適合用于大功率電源變換器中，因此，近年來(lái)IGBT技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。主電路電流信號(hào)經(jīng)電流互感器CT，橋式整流和阻容濾波后作為UC3875的電流反饋信號(hào)。著兩種制動(dòng)方法都會(huì)有很大的噪聲，并且對(duì)銜鐵或動(dòng)鐵芯的磨損也很嚴(yán)重，也不能準(zhǔn)確的停車。輔助電源為IGBT的控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路、各種傳感器、控制系統(tǒng)等提供彼此隔離的且滿足一定技術(shù)要求的直流電壓，以保證它們正?？煽康墓ぷ?。因此，也可以稱此開(kāi)關(guān)電源為大功率開(kāi)關(guān)電源。⑤驗(yàn)證窗口面積： （240）故能繞得下。該引腳與內(nèi)部的5V精密基準(zhǔn)電壓相連。因?yàn)檎`差放大器只能輸出較小的電流，所以驅(qū)動(dòng)低阻負(fù)載時(shí)輸出可能過(guò)載。[C/S(+)]上，那么所以輸出端將維持在低電平上，一直到引腳5[C/S(+)]。多個(gè)控制器并聯(lián)時(shí)，軟啟動(dòng)引腳應(yīng)并聯(lián)一個(gè)電容器，這樣充電電流將增加。當(dāng)VIN低與欠電壓封鎖門限值時(shí)，模擬電路和邏輯電路將不工作。各輸出均能夠提供2A推挽輸電流，該電流可以實(shí)現(xiàn)MOSFET柵極的最佳驅(qū)動(dòng)。為了適應(yīng)諧振電容充電電流的差別，兩個(gè)半橋的延遲時(shí)間可單獨(dú)調(diào)整。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，為了減小時(shí)鐘脈沖寬度，該引腳應(yīng)當(dāng)接入一個(gè)電阻負(fù)載地。在該引腳和引腳GND(信號(hào)地)之間接入一個(gè)電容器。(1)基本原理 UC3875系列相諧振變換器控制集成電路用于橋式變換器控制。高頻振蕩器除了作標(biāo)準(zhǔn)的自由振蕩器外，還可與時(shí)鐘/同步引腳(17)引入的外部時(shí)鐘信號(hào)保持同步。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，僅討論A、C輸出信號(hào)的相位問(wèn)題，B、D輸出端的工作原理與A、C輸出端相同，只是相位差180度。其他各部分電路均處關(guān)閉狀態(tài)。兩組輸出信號(hào)之間的延時(shí)(死區(qū))由電容C005決定。
②控制相移到0176。
④具有斜坡補(bǔ)償?shù)碾娏餍涂刂?。斜坡電壓的附加斜率? dV/dt=VRSLOPE/(RSLOPECR) （34） 圖38 電流型斜坡控制電路主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)和參數(shù)限制（1）主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)①占空比可在0～100﹪之間調(diào)整 ②輸出導(dǎo)通延遲時(shí)間可調(diào)。⑩調(diào)整好的基準(zhǔn)電壓，具有調(diào)周期重新啟動(dòng)的鎖存過(guò)電流比較器。M57962L的保護(hù)信號(hào)通常加到UC3875的過(guò)流保護(hù)端，當(dāng)M57962L沒(méi)有保護(hù)輸出時(shí)，加到UC3875過(guò)流保護(hù)端的電壓為零；當(dāng)有保護(hù)輸出時(shí)，加到UC3875過(guò)流保護(hù)端的電壓為15V。
圖311 　全橋ZVS PWM變換器的主要波形
表3—2 控制時(shí)序
時(shí)間間隔t0～t1t1～t2t2～t3～t4t4～t5t5～t6t6～t7導(dǎo)通管序號(hào)D3S1D2D3S1S2S3S2D4D1D2S2S1S4ZVS次序S3S2S4S1移相全橋兩橋臂開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)ZVS的條件
由表和上圖可以看出，S3和S4實(shí)現(xiàn)ZVS分別早于SS2，故稱SS4為右橋臂又稱超前橋臂，SS2為左橋臂又稱滯后臂。所以根據(jù)ZVS條件，電感能量必須大于所有參與諧振的電容能量，應(yīng)有Le(I0/n)2/2（4Coss/3＋Cxfmr)Uin2。驅(qū)動(dòng)信號(hào)由OUT A～OUT D輸出，并經(jīng)TC4420擴(kuò)流，由驅(qū)動(dòng)變壓器去驅(qū)動(dòng)S1～S4的IGBT管，其延時(shí)時(shí)間由UC3875的7腳、15腳外接電阻確定，實(shí)際的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)序如圖312所示。若過(guò)載或短路， IGBT 的集電極電位升高，經(jīng)外接二極管流入檢測(cè)電路的電流增加，柵極關(guān)斷電路動(dòng)作，切斷IGBT的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)在“8”腳輸出低電平“過(guò)載/短路”指示信號(hào)。
各引腳的排列、名稱、功能和用法
M57962L采用單列直插式標(biāo)準(zhǔn)14引腳封裝，其外形和引腳排列如圖3—13所示。
由圖可知，這種驅(qū)動(dòng)器較M57957L和M57958L多了鎖存定時(shí)復(fù)位電路、柵極封鎖單元及檢測(cè)到被驅(qū)動(dòng)的IGBT集射極電壓較高時(shí)，該混合集成電路就認(rèn)為負(fù)載短路或過(guò)載，立即降低柵極電壓。
圖315　 M57962L 芯片原理圖
M57962L采用+15V、 10V雙電源供電，由于采用 10V關(guān)斷電壓，能更可靠關(guān)斷，同時(shí)具有封閉性軟關(guān)斷功能，從而使IGBT更加安全的工作。Rext為限流電阻。C6通過(guò)R14和R21放電使G點(diǎn)電位緩慢下降，從而實(shí)現(xiàn)軟關(guān)斷。 LM2907芯片介紹 LM2907為集成式頻率／電壓轉(zhuǎn)換器，芯片中包含了比較器、充電泵、高增益運(yùn)算放大器，能將頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)。3　應(yīng)用電路 LM2907的典型應(yīng)用電路如圖2所示，在應(yīng)用中需注意電阻R1和電容C1的選取。用示波器觀察波形，可以發(fā)現(xiàn)電路輸出的線性度、靈敏度、準(zhǔn)確度都比較好。在保證零穿越的情況下都能比較理想的實(shí)現(xiàn)頻率／電壓轉(zhuǎn)換，輸入信號(hào)的幅值最好在1V以上但不要超過(guò)電源電壓。f經(jīng)過(guò)A1，利用充電泵完成f/u轉(zhuǎn)換。傳感電阻亦稱電流檢測(cè)電阻，將它與線路負(fù)載相串聯(lián)時(shí)，只需測(cè)出傳電阻兩端的壓降，即可根據(jù)歐姆定律計(jì)算出被測(cè)店流值。若令一次側(cè)電流值。當(dāng)載流導(dǎo)線穿過(guò)磁心中心孔時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)與被測(cè)電流成比例的磁場(chǎng)。開(kāi)環(huán)霍爾電流傳感器的電路簡(jiǎn)單，功耗最低，線性度較差，但通過(guò)集成電路設(shè)計(jì)可改善其線性度。 線形度：表示滿量程時(shí)傳感器輸出電壓隨一次側(cè)電流成比例變化的程度。100A（+85℃）。﹪、﹪。電源電流的典型值為7mA，最大不超過(guò)10mA。芯片中包含一次側(cè)的電流檢測(cè)電阻，RSENSE二次側(cè)的霍爾元件，自動(dòng)補(bǔ)償電路、前置放大器（A1）、濾波器和輸出電流放大器(A2)。在80A～+80A的測(cè)量范圍內(nèi)這三條曲線基本重合，并且UO與I呈線性關(guān)系。 開(kāi)關(guān)電源,它的功率器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，（一開(kāi)一關(guān)，一開(kāi)一關(guān)，頻率非?？欤话愕钠桨彘_(kāi)關(guān)電源頻率在100～200KHz，模塊電源在300～500KHZ）。因此我在本設(shè)計(jì)中選擇了線性電源作為輔助電源。系統(tǒng)中的機(jī)械能經(jīng)異步電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。 變頻器中再生能量的處理一般方法有三種：；；。種 52 參考文獻(xiàn) 1 李宏。機(jī)械工業(yè)出版社，（上冊(cè)）1998：61～825 顧繩谷。煤炭工業(yè)出版社，1997：589～5939 程居山。北京大學(xué)出版社，2001：50～9014 王君艷。重慶大學(xué)出版社，1993：35～4819 Bord .,Clar Microprocessor Implementation of New Regularsampled Harmonic Elimination PWM ,1992,24(1)：60～8020 Depenbrock Self Control(DSC)of Inverterfed Induction ,1988(4):45～4621 Van Der Broeck .,Skudelny and Realizati on of a Pulsewidth Modulator Based on Voltage Space ,1998,24(1)： 15～7522 Bord .,Novotny Control of VSIPWM Trans. IA,1985,21(2):66～7723 Texas Instruments Second Generation TMS320 User’s Guide,1987:23～35致謝本文的選題、論證、課題研究及撰寫工作均是在黃玉果老師直接關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的，在設(shè)計(jì)的前期，導(dǎo)師黃玉果指導(dǎo)我對(duì)本設(shè)計(jì)總體方案確定，對(duì)我進(jìn)行了悉心指導(dǎo)和耐心幫助。(1) 根據(jù)力圖計(jì)算制動(dòng)力矩