亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        反激式開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)

        2012-11-07 01:14:34黃永軍謝四蓮
        關(guān)鍵詞:單端導(dǎo)通二極管

        黃永軍,岳 舟,謝四蓮

        (湖南人文科技學(xué)院通信與控制工程系,湖南婁底417000)

        在電力電子技術(shù)高速發(fā)展的今天,人們在工作和生活中不可缺少的電子設(shè)備也不斷被推向市場,而電子設(shè)備又離不開電源。電源供給電子設(shè)備運(yùn)作所需的能量,這就決定了電源在電子設(shè)備中的重要性。電源的質(zhì)量直接影響著電子設(shè)備的工作可靠性,所以電子設(shè)備對電源的要求日益提高。在提倡節(jié)能的社會,電源的效率是重中之重。而開關(guān)電源是現(xiàn)代電力電子技術(shù)中常見的一種技術(shù),它是一種通過控制開關(guān)晶體管導(dǎo)通的占空比來維持穩(wěn)定輸出的電源。和線性電源相比,開關(guān)電源具有生產(chǎn)成本低,體積小,重量輕,電源輸出組數(shù)多,極性可變,效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)。開關(guān)電源通常是由開關(guān)晶體管(MOS、IGBT等)和脈寬調(diào)制(PWM)IC 構(gòu)成[1]。

        隨著不可再生能源日益減少,節(jié)能是一個迫在眉睫的問題。而開關(guān)電源的效率比傳統(tǒng)的線性電源高很多。致力于開關(guān)電源的研究,提高開關(guān)電源的效率可以提高能源的利用率,更能實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。當(dāng)今社會電力電子技術(shù)的高速發(fā)展,使開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)有著很大的發(fā)展平臺。便攜設(shè)備不斷的推出,使得開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)有著巨大的經(jīng)濟(jì)市場。走技術(shù)創(chuàng)新之路,提高電源的使用效率,加快我國開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度,研發(fā)出高效率的電源并推向市場能為我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展做出貢獻(xiàn)。本文設(shè)計(jì)了采用TOP258YN(TopStitch-HX系列的一種芯片)控制的單端反激式開關(guān)電源,輸出電壓是24V(小于36V),電壓調(diào)整率小于1%,當(dāng)該電源工作在220V交流時的輸出效率可達(dá)87%以上。

        一 單端反激式開關(guān)電源工作原理

        單端反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的典型應(yīng)用電路如圖1所示。在單端反激式開關(guān)電源中高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側(cè)這就是指單端。電路中的反激是指當(dāng)開關(guān)管(VT1)導(dǎo)通時,高頻變壓器(T)初級繞組中的感應(yīng)電壓為上正下負(fù),整流二極管(VD2)處于截止?fàn)顟B(tài),此時初級繞組處于儲存能量狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)管(VT1)截止?fàn)顟B(tài),變壓器(T)初級繞組存儲的能量,經(jīng)過次級繞組及整流二極管(VD2)整流和電容(C)的濾波后向負(fù)載輸出。故變壓器在開關(guān)工作過程中,既能隔離變壓,又可做為電感儲存能量。因此單端反激式變換器又稱為“電感儲能式變換器”[2]。

        單端反激式開關(guān)電源生產(chǎn)成本低,輸出功率為20-100W,可以多組電壓輸出,且有較好的電壓調(diào)整率。唯一的缺點(diǎn)是輸出的外特性差,紋波電壓較大,一般只用于負(fù)載相對固定的系統(tǒng)。工作頻率在 20-200kHz之間[2]。

        圖1 單端反激式電源

        在VT1導(dǎo)通期間輸入直流電壓 UIN加在原邊繞組LP兩端,提高了原邊線圈中的電流線性:Ip=(E/LP)×t。當(dāng)VT1截止時,原邊電流幅值為(忽略VT1的飽和壓降):

        副邊繞組的電壓為:

        在開關(guān)管VT1結(jié)束導(dǎo)通時,其集電極的電位變?yōu)楦唠娖?,原邊繞組沒有電流,副邊繞組的感應(yīng)電壓極性反向,此時 VD2導(dǎo)通,Is向電容充電,變壓器開始釋放儲能,副邊電流下降,經(jīng)變壓器耦合并反射回原邊,形成一個上負(fù)下正的反射電壓:

        當(dāng)開關(guān)管(VT1)從導(dǎo)通變成截止時,原邊繞組變?yōu)榱汶娏鳎哳l變壓器傳遞能量轉(zhuǎn)到副邊,整流二極管(VD2)導(dǎo)通,副邊繞組產(chǎn)生感應(yīng)電流。

        根據(jù)能量守恒定律,則變壓器的原副兩邊能量滿足:

        式(4)中,IP2是開關(guān)管導(dǎo)通到截止瞬間原邊電流的最大值,IS2為VT1剛副邊電流是最大值。同理,當(dāng)開關(guān)管VT1由截止轉(zhuǎn)變到導(dǎo)通狀態(tài)時,整流二極管截止,此刻副邊繞組無電流流過,則通過釋放過程,剩余的能量將返回初級,故有:

        式(5)中,IP1是開關(guān)管(VT1)剛導(dǎo)通時原邊繞組的電流初始值,IS1為整流二極管截止之前副邊繞組中的瞬間電流。當(dāng)VT1導(dǎo)通后,電路工作進(jìn)入穩(wěn)態(tài),原邊電流又持續(xù)增大,變壓器(T)又開始儲存能量。在VT1截止過程中,流過副邊繞組的電流為:

        式(6)中,UO是輸出電壓,IS2是開關(guān)管從導(dǎo)通到截止時刻副邊繞組電流幅值。根據(jù)此式可知單端反激變壓器副邊電流三種工作狀態(tài)。

        因原副邊電流、繞組匝數(shù)存在關(guān)系式:IP2LP=IS2LS,因此可得到關(guān)系式:

        單位時間里的供電能量,即輸入功率:

        若不考慮電路的損耗,全部功率都傳輸?shù)截?fù)載上,則輸出功率等于輸入功率:

        二 硬件設(shè)計(jì)

        (一)輸入端設(shè)計(jì)

        1.EMI濾波電路設(shè)計(jì)

        EMI濾波電路設(shè)計(jì)如圖2,電路中Fuse1是過流熔斷絲,當(dāng)電路發(fā)生過流時器件將會熔斷,起到過流保護(hù)作用。RT1是熱敏電阻起到熱保護(hù)的作用。該EMI濾波電路設(shè)計(jì)是采用二階LC型低通濾波器。這種電路有效的抑制了共模(CM)噪聲和差模(DM)噪聲。圖中給出了各種元器件的有效值[3-4]。

        圖2 EMI濾波電路

        2.整流濾波電路的設(shè)計(jì)

        整流濾波電路的設(shè)計(jì)如圖3,該設(shè)計(jì)中的整流電路采用的是橋式整流,并且使用的型號為KPB307的整流橋。KPB307的反向擊穿電壓可達(dá)1000V,正向可通過最大電流3A。足夠用來作為該設(shè)計(jì)的整流方案。電路中的C1采用X電容(安規(guī)電容),用來防止正在工作中的機(jī)器的電源線突然被拔掉時,電源線插頭兩端的帶電電壓過大。C14是經(jīng)整流后的濾波電容(普通電容),把整流后的電壓再次經(jīng)過濾波轉(zhuǎn)換為變換器所需要的直流電壓[5]。

        圖3 整流電路

        (二)二次整流濾波電路的設(shè)計(jì)

        二次整流濾波電路如圖4所示。變壓器副邊感應(yīng)電壓經(jīng)過 D21、C221、C222、C223、L21、C232整流濾波得到輸出24V電壓,其中D21是ES3D具有快恢復(fù)性,由于任何一只二極管從導(dǎo)通到截止或從截止到導(dǎo)通都不是瞬間完成的,它的轉(zhuǎn)換過程都需要一定的轉(zhuǎn)換時間,當(dāng)開關(guān)管從截止轉(zhuǎn)向?qū)〞r,盡管二極管上的電壓已經(jīng)反向偏置,但由于二極管中的少數(shù)載流子的存儲效應(yīng),使得二極管會有一段時間(反向截止時間)呈低阻抗,之后才處于截止?fàn)顟B(tài)。于是輸入電壓通過開關(guān)管和二極管形成非常大的電流,這個電流通過回路中的C221、C222、C223會引起較大的高頻阻尼振蕩,經(jīng)過平滑濾波后,在輸出端形成開關(guān)波紋。

        圖4 二次整流濾波電路

        同理,當(dāng)開關(guān)管從導(dǎo)通到截止時也會形成開關(guān)波紋,并且具有一定的能量損耗,因而,D21選用的是反向恢復(fù)時間短、導(dǎo)通快的二極管并采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)減小損耗,降低發(fā)熱量。

        (三)控制電路的設(shè)計(jì)

        控制電路如圖5所示,圖中使用TOPSwitch-HX系列IC控制開關(guān)電路,電阻R13和R17串聯(lián)接在電壓檢測端L上,實(shí)現(xiàn)線電壓檢測,做為IC的欠壓與過壓保護(hù)電阻,過壓OV設(shè)定為400V,如果超過OV時,比如發(fā)生電涌,TOPSwitch-HX在電涌期間將停止轉(zhuǎn)換從而使器件可以承受700V高壓的沖擊。SRQ1是散熱片,因?yàn)樾酒L期工作時會散發(fā)很大的熱量,而且該芯片是工作頻率是132KHz。所以散熱設(shè)計(jì)方面也是很重要的一部分。TOPSwitch-HX系列IC的主要特點(diǎn)已在前面介紹,該設(shè)計(jì)采用的主控芯片是TOP258YN。

        圖5 主控電路圖

        三 系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果

        測試工具:接觸調(diào)壓變壓器(1臺)、功率檢測器(1臺)、萬用表(2個)、16.4Ω的阻性負(fù)載。

        表1 測試結(jié)果

        該系統(tǒng)的測試結(jié)果如表1所示,由表1可看出,當(dāng)該系統(tǒng)工作在220V交流時,它的工作效率高達(dá)87.23%,與傳統(tǒng)的線性電源相比就充分體現(xiàn)了該開關(guān)電源的優(yōu)越性。

        [1]楊旭,裴元慶,王兆安.開關(guān)電源技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

        [2]KUEBRIEH D,SELUNELUNID M,DUETHAUM T.A-nalysis of a DSP system in order to flexibly control a switch mode Power supply[J].European Conference on Power E-lectronics and Applieations.2007:745-752.

        [3]ZhangJie,ZouYunPin,ZhangYuri,TangJian.DSP implementation of digitally controlled SMPS[J].Proceedings of the 33rdAnnual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society,2007:1484-1488.

        [4]楊永華,邱福來.新型數(shù)控開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù),2009,08(4):59-62.

        [5]羅剛,高榮,江書勇.開關(guān)電源的數(shù)字控制技術(shù)研究[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2009,04:12-15.

        猜你喜歡
        單端導(dǎo)通二極管
        基于Petri網(wǎng)的無刷直流電機(jī)混合導(dǎo)通DSP控制方法
        一類防雷場所接地引下線導(dǎo)通測試及分析
        甘肅科技(2020年20期)2020-04-13 00:30:22
        二極管及其典型應(yīng)用電路仿真測試
        電子制作(2016年19期)2016-08-24 07:49:58
        多路輸出單端反激開關(guān)變換器設(shè)計(jì)
        180°導(dǎo)通方式無刷直流電機(jī)換相轉(zhuǎn)矩脈動研究
        電測與儀表(2016年1期)2016-04-12 00:35:12
        基于DSP的單端反激式開關(guān)電源的建模與分析
        單端反激開關(guān)電源反饋網(wǎng)絡(luò)的研究
        Diodes超速開關(guān)二極管提供超低漏電流
        PIN二極管限幅器的電磁脈沖損傷特性試驗(yàn)
        有機(jī)發(fā)光二極管中三重態(tài)激子的單重態(tài)轉(zhuǎn)換
        在线观看国产高清免费不卡黄| 寂寞人妻渴望被中出中文字幕| 狠狠色丁香婷婷久久综合| 国产精品毛片久久久久久久| 精品国产一级毛片大全| 大肥婆老熟女一区二区精品| 91九色熟女潮喷露脸合集| а天堂8中文最新版在线官网| 无码国产一区二区三区四区| 亚洲欧美国产日产综合不卡| 撕开奶罩揉吮奶头视频| 国产人成午夜免电影观看| 亚洲av毛片成人精品| 蜜桃免费一区二区三区| 国产精品女人呻吟在线观看| 日韩精品无码久久久久久| 色优网久久国产精品| 国内精品国产三级国产| 美女网站免费福利视频| 亚洲h视频| 蜜桃av区一区二区三| 亚洲国产av一区二区三区| 少妇被粗大的猛烈进出免费视频 | 日本a在线天堂| 蜜桃成熟时日本一区二区| 四虎影视久久久免费观看| 在线播放亚洲第一字幕| 美女熟妇67194免费入口| 日本va中文字幕亚洲久伊人| 国产国产人免费人成免费视频| 99re6热在线精品视频播放6| 日本一级淫片免费啪啪| 在线a亚洲视频播放在线播放| 欧美日韩精品一区二区三区高清视频| 一级毛片不卡在线播放免费| 蜜桃人妻午夜精品一区二区三区| 国产精品成人观看视频国产奇米| 18成人片黄网站www| 男人深夜影院无码观看| 黄色国产精品福利刺激午夜片| 亚洲中字慕日产2020|