電子變壓器的設(shè)計(jì)__畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(編輯修改稿)
2024-10-03 08:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 100nF/400VC41.5nF/400VC31 . 5 n F / 4 0 0 VC S N U B1 5 0 P F / 5 0 0 VD31N4007D11N4007D21N4007DB 1 N 3 9 4 7D41N4007DS1 N 4 0 0 7DCP1 1 N 4 1 4 8DCP21 N 4 1 4 8VZ16V/1WLF3 m HT1TR A N S 4RS2 7 0 / 3 WR14 7 0 K /1 WRL1K RCS0 . 3 3 / 0 . 5 WRD270/3WR2470K/1WV C C1C O M2C S D3CS4LO5VS6HO7VB8I R 2 1 6 1C V C C 1220uF/50VQ1 I R F 7 4 0Q2IRF740R B 222R B 122 圖 14 電路原理圖 方案 選擇 方案一的優(yōu)點(diǎn)：本電路做成的電子變壓器容易調(diào)節(jié)，各種元器件也比較普通，能夠變壓。但是電子產(chǎn)品的成本比較高，運(yùn)用在大型的家用電器中的電源變壓比較合適。缺點(diǎn)：此種電源電路生產(chǎn)出來的產(chǎn)品不能夠占有市場(chǎng)，消耗金屬材料，沒有滿足節(jié)約成本的要求。 方案二的優(yōu)點(diǎn)：本電 路做成的電子變壓器。是基于智能半橋驅(qū)動(dòng)器芯片 IR2161的電子變壓器，無需飽和磁環(huán)變壓器，僅需用少量元器件，則可實(shí)現(xiàn)變壓功能。 鑒于兩個(gè)方案的比較，為了節(jié)約成本、減小實(shí)物帶來大體積，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選用方案二 ： 即 基于 IR2161 芯片的電子變壓器。四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 6頁 共 16頁 第 2 章 單元電路設(shè)計(jì) 輸入電源整流濾波電路 輸入電源 220V 的交流電壓。電流經(jīng)過的電壓為市電 220V,經(jīng)過電感 LF和電容CLF 充電，然后經(jīng)過四個(gè)二極管組成的橋式整流以后得到直流電源。在輸入電源經(jīng)過整流電路以后得到直流電 壓，但是波動(dòng)較大任然不能直接作為電源使用 ， 還需進(jìn)行再一次濾波，將其中的交流成分濾掉。 工作原理 :當(dāng)電容兩端電壓 2U 升至 2U U 時(shí)二極管 1D 、 3D 在正向電壓作用下工作 .此時(shí) 2U 經(jīng) 1D 、 3D 向 DR 提供電流 ， 一方面向電容 DC 充電。當(dāng) 2U CV 時(shí)二極管又截止電容又向 DR 放電，電容周而復(fù)始的充電放電大大的減小的交流分量，達(dá)到了濾波的效果。 在選擇整流二極管時(shí) ,為了保證工作點(diǎn)足夠穩(wěn)定 ,應(yīng)滿足下列條件： mI ≧ ()I 即： 0 6 3 ???I A 二極管 1N4007 的最大整流 mI =1A， 故 1D ～ 4D 選擇 1N4007 型二極管。單元電路圖入 21 所示。 圖 21 橋式整流電路 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 7頁 共 16頁 IR2161 芯片電路 IR2161 芯片 工作原理 在接通市電電壓后，橋式整流器通過 Rs 的電流除流入 IC腳 CCV 上的啟動(dòng)電流外，其余的大部分電流對(duì)電容 1CVCC 充電。當(dāng) IC腳 CCV 上的電壓達(dá)到啟動(dòng)閾值 后，IC開始工作。一旦 IC啟動(dòng)，由 CSNUB 、 1CPD 和 2CPD 組成的電荷泵電路為 IC腳 CCV饋送電流。自舉二極管 BD 和電容 BC 為 IC高側(cè)驅(qū)動(dòng)器電路供電。齊納二極管 ZD 的作用為分流 IC 過剩電流，以防止 IC損壞。 IR2161 提供軟件啟動(dòng)操作，可以避免浪涌電流產(chǎn)生。 IR2161 輸出 125kHz 的高頻。 由于系統(tǒng)中輸出高頻變壓器 1T 初級(jí)漏感是固定的，在較高的頻率下呈現(xiàn)較高的阻抗，初級(jí)繞組上的電壓較低 。 致使變壓器輸出電壓較低，電流較小，同時(shí)也避免了保護(hù)電路被觸發(fā)。約經(jīng) 1s 的時(shí)間，電路以較低頻率運(yùn)行。在此過程中， IC腳 3 外部電容 SDC 上的電壓從 0V 增加到 5V。當(dāng)空載時(shí)， CSDV =0V，振蕩器頻率約 60kHz 在最大負(fù)載下， CSDV =5V，振蕩器頻率約 30kHz。當(dāng)輸出短路時(shí)，電流流過半橋，被 CSR 感測(cè)。只要 IC腳 CS 上電壓超過 1V的門限電平持續(xù) 50ms 以上的時(shí)間，系統(tǒng)將關(guān)閉。如果負(fù)載超過最大負(fù)載的 50％， IC腳 4 上的電壓將超過 較低的門坎電壓，在經(jīng) 之后，系統(tǒng)將關(guān)閉 。不論是短路保護(hù)還是過載保護(hù)，都能自動(dòng)復(fù)位。 IR2161 還提供過熱關(guān)閉功能。當(dāng)芯片結(jié)溫超過 135℃ 的過溫度限制值時(shí)，半橋開關(guān)將停止工作，以避免 MOSFET 燒壞。單元電路如圖 22 所示。 圖 22 IR2161 芯片電路 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 8頁 共 16頁 CSR 的計(jì)算 在半橋中間點(diǎn)上的電壓為 DC 總線電壓的 1/2。 DC
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