半橋型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)(參考版)
2025-07-02 22:10本頁(yè)面
【正文】 參考文獻(xiàn)[1] ：機(jī)械工業(yè)出版社, 2022[2] ，[3] , [4] ，[5] ，[6] 。本文設(shè)計(jì)的半橋型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源采用性能穩(wěn)定的常用 PWM 芯片SG3525 來(lái)進(jìn)行反饋調(diào)整, 電路具有開(kāi)關(guān)管承受的耐壓低, 開(kāi)關(guān)器件少, 驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)由于全控型、高頻電力電子半導(dǎo)體器件和 PWM 控制技術(shù)已發(fā)展到非常高水平, 從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源小型化、輕量化、高效率、高精度等優(yōu)勢(shì), 并在很多方面取代傳統(tǒng)的調(diào)整式直流穩(wěn)壓電源。本文介紹了研制電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置的半橋型開(kāi)關(guān)電源電路部分的情況，介紹了半橋型開(kāi)關(guān)電源電路的工作原理、裝置的控制電路和驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì),給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 “千里之行，始于足下” ，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義。HVIfKULsTin?72*106438(max)??FUkUfLCTioOPsof? ]26381[0*5)120(*][)(8236maxin2min? ???????（1）額定電壓變壓器副邊是雙半波整流電路，加在整流二極管上的反相電壓為在整流管開(kāi)關(guān)時(shí)，有一定的電壓震蕩，因此要考慮 2 倍余量，可以選用2*123V=246V 的整流管?？紤]到 2 倍余量2*=。整流濾波后的最大電壓值為 368V，功率開(kāi)關(guān)管的額定電壓一般要求高于直流電壓的兩倍，則功率開(kāi)關(guān)管的額定電壓選為 800V。根據(jù)公式電感量為選定電感鐵心： I1=10+10*20%*=11A 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，輸出電壓的峰峰值 ΔV opp200mV，考慮到功率開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)和輸出整流二極管開(kāi)關(guān)時(shí)造成的電壓尖峰以及直流電壓殘留的 100HZ 紋波，可令輸出電壓的交流紋波為 ΔV opp=50mV，ΔU=2V，根據(jù)公式根據(jù)具體情況可以選擇兩個(gè) 。減小漏感的辦法主要是提高一次、二次繞組耦合的緊密程度，如采用間隔繞組等。漏感對(duì)電路工作帶來(lái)的影響主要是負(fù)面的，給開(kāi)關(guān)器件造成過(guò)電壓、形成較大的損耗，過(guò)大的漏感還會(huì)造成占空比的損失。如果鐵心未夾緊，磁路中有氣隙，則勵(lì)磁電感會(huì)急劇下降，wtuisin20?Vttdud 198240)(si210 ???? ?? 5.*21VUN ~*)~2(??6max0(in)????DKT勵(lì)磁電流成倍增加，導(dǎo)致變壓器性能?chē)?yán)重劣化。A e *Aw=3128 可以滿足要求。根據(jù)公式:根據(jù)具體情況可選擇型號(hào)為 DE25 的鐵心則 Ae=178。k c=。 圖 RC 阻容過(guò)電壓保護(hù)電路 整體電路設(shè)計(jì) 有具體電路圖可知整體電路圖 圖 整體電路圖*14.*1mkBdfPAcsTwe??? 元器件型號(hào)選擇設(shè)輸入交流電壓為： 則經(jīng)過(guò)橋式整流后的平均電壓為： 二極管兩端承受的最大反相電壓為： 所以根據(jù) 實(shí)際情況即可選擇整流二極管：IN4005（ 600V/1A） （1）變比 KT選最大占空比為 ，電路中壓降 ΔU=2V，半橋式電路變壓器原邊繞組所加電壓等于輸入電壓的一半即 Ui（min） =98V則根據(jù)公式:（2）鐵心的選擇Ae為鐵心磁路截面積；A w為鐵心窗口面積；P T為變壓器傳輸?shù)墓β?；f s為開(kāi)關(guān)頻率；ΔB 為鐵心材料所允許的最大磁通密度的變化范圍；d c為變壓器繞組導(dǎo)體的電流密度；k c為繞組在鐵心窗口中的填充因數(shù)。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)在回路中，當(dāng)電路中出現(xiàn)尖峰電壓時(shí)，電容兩端電壓不能突變的特性，可以有效的抑制電路中的過(guò)壓。UC3825 的保護(hù)電路設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單，如圖 所示。從圖中可看出，UC3825 功能比較全，外圍電路簡(jiǎn)單，可有效減少 PCB 的布線與外圍元器件，提高了系統(tǒng)的可靠性。PWM 的調(diào)制波由 R1 和 CT 振蕩產(chǎn)生，RT、CT 一般按式(1)及式(2)選取。它比 SG3525 具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)改進(jìn)了振蕩電路，提高了振蕩頻率的精度，并且具有更精確的死區(qū)控制；2)具有限流控制功能，且門(mén)檻電流有 5％的容差；3)低啟動(dòng)電流(100MA)；
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