最新開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)電力電子課設(shè)-在線瀏覽
2024-08-10 03:52本頁(yè)面
【正文】 。目前應(yīng)用比較廣泛的是脈沖寬度調(diào)制模式，包括正激式、反激式、半橋式和全橋式等。AC/DC雙路輸出開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)，主要就是首先對(duì)輸入的220V,50Hz的交流電源進(jìn)行整流濾波，得到直流電壓，再經(jīng)過(guò)高頻逆變得到高頻交流電壓，然后在經(jīng)過(guò)高頻變壓器降壓，再經(jīng)過(guò)高頻整流得到脈動(dòng)直流，最后經(jīng)過(guò)濾波器得到要求的直流電。 整流平波 所謂整流，就是把交流電變成直流電。整流電路工作時(shí)的波形如圖3所示： 由圖3可知，經(jīng)過(guò)二極管整流橋后，輸入的正弦電壓成了正的電壓，同時(shí)由于電容電感的儲(chǔ)能效應(yīng)，整流橋輸出的電壓和電流會(huì)進(jìn)一步變的平直。但是，電容量達(dá)到一定值以后，再加大電容量對(duì)提高濾波效果已無(wú)明顯作用。圖3 整流濾波電路工作電壓波形 高頻逆變 與整流相對(duì)應(yīng)，逆變就是把直流電變稱交流電。一般功率較大的變頻器用可控硅。 圖4 全橋逆變電路設(shè)計(jì)圖圖4為設(shè)計(jì)電路中的逆變器—全橋逆變器。改變開(kāi)關(guān)的占空比，就可以改變整流電壓的平均值，也就改變了輸出電壓。 高頻變壓變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵芯。變壓器的基本原理：當(dāng)一個(gè)正弦交流電壓U1加在初級(jí)線圈兩端時(shí)，導(dǎo)線中就有交變電流I1并產(chǎn)生交變磁通ф1，它沿著鐵心穿過(guò)初級(jí)線圈和次級(jí)線圈形成閉合的磁路。為了保持磁通ф1的存在就需要有一定的電能消耗，并且變壓器本身也有一定的損耗，盡管此時(shí)次級(jí)沒(méi)接負(fù)載，初級(jí)線圈中仍有一定的電流，這個(gè)電流我們稱為“空載電流”。當(dāng)次級(jí)負(fù)載電流加大時(shí)I1增加，ф1也增加，并且ф1增加部分正好補(bǔ)充了被ф2所抵消的那部分磁通，以保持鐵心里總磁通量不變。變壓器能根據(jù)需要通過(guò)改變次級(jí)線圈的圈數(shù)而改變次級(jí)電壓，但是不能改變?cè)试S負(fù)載消耗的功率。 濾波器 LC濾波器適用于高頻信號(hào)的濾波，它由電感L和電容C所組成，由于感抗隨頻率增加而增加，而容抗隨頻率增加而減小，因此，LC低通濾波器的串臂接電感，并臂接電容，高通濾波器的L、C位置，則與它相反。在本次設(shè)計(jì)中，所用的濾波器如圖6所示：當(dāng)流過(guò)電感的電流發(fā)生變化時(shí)，線圈中產(chǎn)生自感電勢(shì)阻礙電流的變化，而電容兩端的電壓不能發(fā)生突變，所以經(jīng)過(guò)如圖6所示的濾波器后，輸出的電流和電壓的脈動(dòng)減小。因此，即使系統(tǒng)工作在占空比大于50％或連續(xù)的電感電流條件下，系統(tǒng)也不會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。取樣電阻改用無(wú)感電阻。采用無(wú)感電阻后，其阻抗不會(huì)隨著頻率的增加而增加。反饋電路改用TL43l加光耦來(lái)控制。如果把反饋信號(hào)接到UC3842的電壓反饋端，則反饋信號(hào)需連續(xù)通過(guò)兩個(gè)高增益誤差放大器，傳輸時(shí)間增長(zhǎng)。這樣做的好處是，跳過(guò)了UC3842的內(nèi)部放大器，從而把反饋信號(hào)的傳輸時(shí)間縮短了一半，使電源的動(dòng)態(tài)響應(yīng)變快。 脈寬調(diào)制 PWM 控制就是對(duì)脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)。在采樣控制理論中有一條重要的結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同，沖量即窄脈沖的面積。上述原理稱為面積等效原理以正弦PWM 控制為例。這些脈沖寬度相等，都等于π/N ，但幅值不等且脈沖頂部不是水平直線而是曲線，各脈沖幅值按正弦規(guī)律變化。各PWM 脈沖的幅值相等而寬度是按正弦規(guī)律變化的。對(duì)于正弦波的負(fù)半周，也可以用同樣的方法得到PWM 波形。 UC3842簡(jiǎn)介 UC3842是一種高性能的固定頻率電流型控制器，單端輸出，可直接驅(qū)動(dòng)MOSFET，具有管腳數(shù)量少、外圍電路簡(jiǎn)單、安裝與調(diào)試簡(jiǎn)便、性能優(yōu)良、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。它具有兩個(gè)控制環(huán)路，一個(gè)是輸出電壓反饋誤差放大器，用于同基準(zhǔn)電壓比較后產(chǎn)生誤差電壓；另一個(gè)是變壓器原邊中的電流在采樣電阻上產(chǎn)生的電壓與誤差電壓進(jìn)行比較調(diào)節(jié)調(diào)制脈沖的寬度，這些都是在時(shí)鐘所限定的固定頻率下工作。1A ；⑦腳是直流電源供電端，具有欠、過(guò)壓鎖定功能，芯片功耗為15mW；⑧腳為5V 基準(zhǔn)電壓輸出端，有50mA 的負(fù)載能力。200mA，輸出低電平為1．6V，輸出高電平為13．4V，故適合驅(qū)動(dòng)雙極晶體管或者M(jìn)OSFET。3 參數(shù)設(shè)計(jì) 整流平波參數(shù)設(shè)計(jì) 整流平波電路設(shè)計(jì)圖如圖2所示，為單相全橋整流，整流后的直流波形經(jīng)電容平波和可以得到平直無(wú)紋波的直流波形。 由圖3可知，經(jīng)過(guò)整流橋后輸出電壓為 （式1）為了保證濾波效果，應(yīng)盡量選取電容量較大的電容，因此選取經(jīng)過(guò)電容平波器后，輸出電壓變?yōu)椋? （式2） 逆變器參數(shù)設(shè)計(jì) 逆變器在工作中，開(kāi)關(guān)器件承受的最大正向電壓是來(lái)自于逆變器的輸入端。在逆變橋前串一個(gè)熔斷器是為了
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