當(dāng)前位置:首頁 > 電源 > 電源
[導(dǎo)讀]UC3842的多輸出開關(guān)電源由30kW開關(guān)磁阻電機(jī)控制器設(shè)計,電機(jī)功率變換器的主電路為不對稱半橋電路。采用反激變換器結(jié)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)簡單、損耗小的優(yōu)點,但輸出電壓紋波較大,

UC3842的多輸出開關(guān)電源由30kW開關(guān)磁阻電機(jī)控制器設(shè)計,電機(jī)功率變換器的主電路為不對稱半橋電路。采用反激變換器結(jié)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)簡單、損耗小的優(yōu)點,但輸出電壓紋波較大,通常適用與150W以下的電源。具體電路如圖1所示。



此電源為單芯片集成穩(wěn)壓電源,PWM芯片采用UC3842。UC3842是一種高性能的固定頻率電流型控制器,是專為脫線式直流變換電路設(shè)計的,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。


集成了振蕩器、有溫度補(bǔ)償?shù)母咴鲆嬲`差放大器、電流檢測比較器、圖騰柱輸出電路、輸入和基準(zhǔn)欠電壓鎖定電路及PWM鎖存器電路??梢詫崿F(xiàn)逐個脈沖的電流限制,輸出電流可達(dá)1A,可直接驅(qū)動MOSFET。工作原理

此電源電路工作原理為:220V三相的交流輸入電壓先經(jīng)三相不控整流,再經(jīng)支撐電容平滑,為電源電路提供550 V直流工作電壓。當(dāng)三相逆變器接通電源時,R5和C2吸收電路啟動時的沖擊電流。從逆變器主電路來的直流母線電壓經(jīng)電阻R6降壓后,給UC3842提供約16V的起動電壓。進(jìn)入正常工作后,二次繞組W3經(jīng)D3,C16提供UC3842的工作電壓。另一繞組W2的高頻電壓經(jīng)D2,C13整流濾波,再經(jīng)7.5kΩ電阻R12,R13和2kΩ電位器RP1分壓,獲得輸出電壓信號。此信號經(jīng)可調(diào)穩(wěn)壓管TL431產(chǎn)生偏差信號,再經(jīng)光電隔離加到UC3842的誤差放大器放大,控制VMOS管的開通與截止,實現(xiàn)穩(wěn)壓的目的。電源的過流保護(hù)由1.8Ω電阻R19檢測到VMOS管的過流信號,電流超過域值時封鎖UC3842輸出信號,實現(xiàn)單周期過流保護(hù)。

UC3842驅(qū)動VMOS管VT1以控制高頻變壓器一次繞組通斷,進(jìn)而獲得多組副邊電壓輸出。此輸出經(jīng)二極管整流、電容濾波后得到多路直流電壓。供給三相逆變器各功率開關(guān)元件驅(qū)動(W6,W7,W8,W9)與PWM控制電路(W2,W4,W5)。電路穩(wěn)定工作時UC3842的電源由W3,D3,C16組成的電源電路提供。

VMOS管選用耐壓1000V,電流8A的場效應(yīng)管8N100。為了保證開關(guān)元件在快速開關(guān)過程中不產(chǎn)生過大的尖峰電壓,需用C8,R15,D1組成的RCD緩沖電路來抑制。緩沖電路二極管V3選用快速恢復(fù)二極管FR107。

R8、R9和穩(wěn)壓管D11用來限制柵極電壓和電流,進(jìn)而限制VMOS管開關(guān)速度,有利于改善電磁兼容性。

+15V電源和-15V電源對控制電路電源精度要求較高,但因為共用同一個變壓器很難通過PWM實現(xiàn)反饋控制來穩(wěn)壓。為獲得高品質(zhì)的控制電源,應(yīng)用線性穩(wěn)壓芯片7815和7915(如圖1所示)構(gòu)成了復(fù)合式開關(guān)穩(wěn)壓電源。為防止輸出在輕載或空載時的電壓升高,在5V整流輸出端并聯(lián)一個100Ω的負(fù)載電阻。

變壓器設(shè)計

電機(jī)控制逆變器開關(guān)電源是一個具有多路輸出的直流電源。由高頻變壓器8個副邊繞組經(jīng)整流濾波后獲得。開關(guān)電源的性能在很大程度上決定于變壓器的設(shè)計。

功率計算

高頻變壓器的副邊繞組W6,W7,W8提供了三相逆變器3個上橋臂元件的驅(qū)動電源,W9提供了下橋臂3個元件的驅(qū)動電源(亦可用3個繞組分別提供,以避免交叉干擾,此處只用一組是為了簡化系統(tǒng))。按逆變器開關(guān)元件對驅(qū)動電路電壓、電流的要求確定功率。本電機(jī)控制功率變換器功率模塊為IGBT,驅(qū)動模塊為EXB841。選定W2,W3,W4電壓20V,電流100mA;W5電壓20V,電流200mA。W6,W7繞組提供其他模擬電路±15V,300mA電源。W8繞組提供5V給微處理器,輸出電流為2A。W2為開關(guān)電源自身的反饋繞組,其功率很小,可忽略。

由以上設(shè)定條件可知高頻變壓器的輸出功率為:



設(shè)計效率為85%并留有一定裕量,設(shè)計目標(biāo)為額定功率為40W的高頻變壓器。磁心的選用

給出的高頻變壓器最大承受功率與磁心截面積的關(guān)系并考慮窗口面積,本開關(guān)電源選用EI-35磁心,其有效截面積為100mm2

繞組匝數(shù)的確定

首先確定開關(guān)電源功率和開關(guān)元件的工作頻率。若工作頻率小于20kHz,則進(jìn)入音頻范圍的噪聲較大,紋波增大。若開關(guān)頻率較高,則開關(guān)損耗增大,系統(tǒng)效率降低。因此確定工作頻率時要折衷考慮,實際選擇工作頻率為30kHz。


氣隙

與正激開關(guān)電源變壓器不同,此反擊電源變壓器兼有儲能的作用,流過直流電流成分時容易飽和。所以要使用帶有氣隙的磁芯。原理如圖3所示。



有氣隙時,由于B-H特性曲線斜率減小。在Hdc不變的情況下Bdc減小,磁滯回環(huán)遠(yuǎn)離飽和區(qū)。另外,有氣隙時剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br減小,ΔBac變化范圍增大。另外又由于有氣隙時B-H特性曲線向H軸靠攏,在ΔBac,Bdc不變的情況下ΔHac,Hdc增大。由上可知,適當(dāng)增加氣隙可以增強(qiáng)電路的電流輸出能力和抗干擾能力。經(jīng)過試驗氣隙大小為0.3mm時較為合適。

實驗與結(jié)論



此開關(guān)電源5V時輸出的紋波如圖4所示,峰值為15mV,紋波≤0.3%。該電源作為30kW開關(guān)磁阻電機(jī)控制器電源,在勝利油田已啟用,實際應(yīng)用中工作質(zhì)量可靠。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫毥谦F公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點: 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉