【正文】 ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第 10 頁(yè) 滯環(huán)電流控制模式 t+ E d E d0 t o nt o f fi 0i o ri o r + hI o r hQ 1 , Q 4Q 2 , Q 3+i o ri o 圖 滯環(huán)電流控制 在這種情況下 ,當(dāng)電流誤差達(dá)到滯環(huán)的最低值時(shí)逆變器將會(huì)產(chǎn)生正的輸出電壓。這種電流控制輸出電壓波形類似于雙極脈寬調(diào)制。 滯環(huán)電流模式的缺點(diǎn)是 : (1) 變頻控制容易產(chǎn)生變頻噪聲， (2) 需要對(duì)電感電流進(jìn)行全周期的檢測(cè)和控制 。斜坡補(bǔ)償即運(yùn)用峰值電流控制方式時(shí) ,通過(guò)斜率補(bǔ)償電路將振蕩電路產(chǎn)生的三角波信號(hào)的一部分加到控制電路信號(hào)上 ,來(lái)改善控制電路的控制性能 ,從而讓電路處于穩(wěn)定工作狀態(tài)。圖 是峰值電流控制的電感電流在擾動(dòng)下的波形圖，I? 0 為擾動(dòng)信號(hào)， Vea 為電壓放大器輸出電流設(shè)定值， m1， m2 分別為電感電流上升沿和下降沿斜率。當(dāng)電路占空比大于 50%時(shí) ,m2m1 擾動(dòng)電流引起的誤差變大 ,電感電流信號(hào)振蕩發(fā)散 ,系統(tǒng)工作不穩(wěn)定 ,這時(shí)需要加入一定的斜坡補(bǔ)償電路使開(kāi)關(guān) 電源穩(wěn)定工作。 圖 占空比大于 50%時(shí)斜率補(bǔ)償 加入補(bǔ)償后 ,經(jīng)過(guò)一個(gè)周期 ,擾動(dòng)電流引起的誤差為 : 121 mmII o ?????? (23)經(jīng)過(guò) n 個(gè)周期擾動(dòng)電流引起的誤差為 non mm mmII ?????? ?????? 12 (24) 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的條件是 112???? mm (25) 對(duì)于占空比為 100%的情況 ,m1= 0,代入到上式中得到 m,圖 2. 7 為 m=m2,時(shí) ,電感電流波形。在實(shí)際應(yīng)用中通常選取 m為 m2 的 倍。2 ? (27) 初級(jí)電流反饋電壓 RsmVs 39。 本章小結(jié) 本章主要對(duì)電壓控制與電流控制的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較進(jìn) ,對(duì)峰值電流這種電流控制型方式進(jìn)行了介紹。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 共 38 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第 15 頁(yè) 3 DC/DC 全橋變換電路參數(shù)設(shè)計(jì) 輸入整流與濾波電路 圖 主電路 本文所設(shè)計(jì)的電 流控制型全橋主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 所示 ,其主要包括輸入輸出整流濾波電路、全橋拓?fù)?、高頻變壓器和吸收電路等。開(kāi)關(guān)電源輸出電壓為 24V,最大額定輸出電流 5A,電源的效率為 80%. 整流橋的參數(shù)選擇： 反向重復(fù)峰值電壓：輸入電壓為 220V時(shí) ,經(jīng)過(guò)整流后的最小直流電壓為（考慮到電源電壓的波動(dòng)） m a uU RRM ? = ???? (31) 輸入電流有效值 :m in0cos uPIrms ??? = 524 ???? ? (32) ~ ?? 整流橋額定的有效值電流： AII R M SBR ???? (33) 綜上考慮選擇的整流橋?yàn)?KBPC2510，其主要參數(shù)為： 最大反向電壓經(jīng)常峰值 1000V 電壓最大 RMS 700V 阻斷電壓最大 DC 1000V 最大正向平均電流 25A 峰值正向浪涌電流單一正弦半波 300A 輸入濾波電容的選擇： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 共 38 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第 16 頁(yè) 電源的輸入功率： 1 50 52400 ???? ?IUP iW (34) 輸入電壓為 220V時(shí) ,經(jīng)過(guò)整流后的最小直流電壓為（考慮到電源電壓的 %15? 波動(dòng)） VV in in ???? (35) Vpp 為輸入電容上要得到的電壓紋波峰峰值 ,其大小為輸入電壓峰值的 5%10%，這里取 5%,則輸入濾波電容的大小為 : ffVVPCppiniin ?265m i n ?????? (36) 式中 f 等于紋波頻率 , 為全橋整流電流占空因數(shù)的補(bǔ)償系數(shù)。考慮到電容裕量 ,本文選用 2 個(gè)470uF/450V的電解電容并聯(lián)使用。全橋拓?fù)潆娐返男屎凸β拭芏容^高。 圖 主電路功率開(kāi)關(guān)及整流輸出濾波電路 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 共 38 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第 17 頁(yè) MOSFET 的選擇 由于采用全橋電路拓?fù)?,主電路開(kāi)關(guān)管在 關(guān)斷時(shí)間內(nèi) 所承受的電壓為主電路直流母線電壓。 所以 直流母線上的最大電流為 AV P iax m inm ??? (37) 由于 隨著 MOS 管 的管 溫的升高 ,MOS 管 承受的最大工作電流將減小 ,與此 同時(shí) 考慮到裕量 ,應(yīng)該 選 取 連續(xù)漏極工作電流在 2A 以上的 MOS 管 ,其漏極 源極的擊穿電壓應(yīng)大于 400V,所以 本文選 取得是 IR公司生產(chǎn)的具有低柵荷的場(chǎng)效應(yīng)管 IRF830,其漏極 源極的擊穿電壓為 500V,連續(xù)漏極工作電流在 以上。 高頻變壓器的設(shè)計(jì) 高頻變壓器的設(shè) 計(jì)要求 高頻變壓器在開(kāi)關(guān)電源中起著重要的作用 ,它的主要目的是傳輸功率 ,實(shí)現(xiàn)輸入側(cè)與輸出側(cè)的電氣隔離 同時(shí) ,可通過(guò)調(diào)整初次級(jí)的匝數(shù)比來(lái)改變輸出電壓 ,也可增加匝數(shù)不同的次級(jí)繞組 ,以達(dá)到獲得多路輸出電壓的目的 對(duì)功率變壓器的要求主要有以下幾個(gè)方面 : 漏感要小：功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)電壓尖峰的大小與集電極電路配置，電路關(guān)斷條件以及變壓器漏感大小等因素有關(guān) ,因此對(duì)變壓器而言 ,減小漏感是十分重要的。 考慮溫度影響：開(kāi)關(guān)電源的工作頻率較高 ,要求磁芯材料在較高工作頻率下的功率損耗盡可能小 ,隨著工作溫度的升高 ,飽和磁通密度的降低應(yīng)盡量特性從結(jié)構(gòu)上看 ,要保證變壓器的漏磁小 ,減小繞組的漏感便于繞制 ,引出線及變壓器安裝要方便，便于散熱。 本文采用的是 AP 法。整理得： ewsfP ABfK VN 1? (39) 磁芯窗口面積 Aw,乘上使用系數(shù) K0 為有效面積，該面積為原邊繞組 Np 占據(jù)的窗口面積 NpA’ p 與副邊繞組 Ns 占據(jù)的窗口面積 NsA’ s 之和，即 ssppw ANANAK 39。0 ?? (310) 每匝所占用面積與流過(guò)該匝的電流有效值 I 和電流密度 j 有關(guān)，如下式所示 jIAp 139。 ? (311) pA39。 為副邊每匝繞組所占用面積整理以上有 AP =jBfKK IVIVAA wsfew 02211 ?? (312) Kj 為電流密比例系數(shù)； X 為常數(shù)，由所用磁芯確定， Pt 為視在功率。它由導(dǎo)線截面積、匝數(shù)、層數(shù)、絕緣漆厚度及線圈紋距等決定。由此可計(jì)算出功率容量乘積 Ap 為 600 104 )1( ???? fjBKK PAAAPwfew ? ?= ????????? ?? 63 1010901 0 0 1 2 0)( (315) 表一 變壓器磁芯參數(shù) TYPE MATERIAL Dimensions(mm) Ap Ae Aw EE30 PC40 30** EE37 PC40 *15* EE3528 PC40 ** EE40 PC40 40*17* EE4133 PC40 *17* EE42/21 PC40 42**20 EE47/39 PC40 **15.62 EE50 PC40 50** EE55 PC40 ** 4 通過(guò)表一可以 確定選擇厚型 EE40 磁芯 ,它的有效中心截面積為 Ae=127mm2,窗口面積為 Aq=173mm2 。初級(jí)繞組匝數(shù) 可以通過(guò)下式計(jì)算 : 10358438m a x ????? ???eminp AfBVN (317) 考慮到輸入電網(wǎng)電壓的 波動(dòng) ,與此 同時(shí)為了 有效 減 小 磁化電流 ,本文在計(jì)算的基礎(chǔ)上初級(jí)繞組增加 2 匝 ,所以 調(diào)整后 的 初級(jí)的繞組匝數(shù)為 81 匝。因此初級(jí)繞組 和次級(jí) 繞組 的匝數(shù)比 kt 為 : 6 5m a x ???? opinspt VVNNk (320) 取整 按照 9:1 來(lái)計(jì)算初級(jí) 繞組 和次級(jí) 繞組 的匝數(shù)比 ,并取整得到次級(jí) 繞組 的匝數(shù)為 99818 ??? ps NN (321) 繞線 線徑的計(jì)算 過(guò)程如下 : 變壓器的繞組在通過(guò)高頻電流時(shí)會(huì)產(chǎn)生趨膚效應(yīng) ,趨膚效應(yīng) 會(huì) 使導(dǎo)體的有效電阻增