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《高頻隔離直流變換器》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、《高頻電力電子電路》大作業(yè)題目:采用正激電路設(shè)計一個高頻隔離直流變換器題目:高頻直流變換電路的設(shè)計采用正激電路設(shè)計一個高頻隔離直流變換器。一.設(shè)計要求:1.320~420VDC輸入,48VDC(20A)輸出,fs=100kHz.2.計算電路參數(shù),依據(jù)參數(shù)選擇主電路器件(半導(dǎo)體,磁性元件,電容),并繪出完整的主電路圖。3.選擇TI公司相應(yīng)PWMIC:UC3845[1],或SG3525[2],或UC3875[3],或UC3879[4],或NCP1562[5]。設(shè)計相應(yīng)控制電路。二.設(shè)計步驟本題要求320~420V的直流輸入,所以運用正激電路是不行的,單
2、管的正激電路適用于低壓輸入。所以我們選擇了雙管正激電路來完成。我們可以假設(shè)輸入電壓是400V,電壓波動值在320~420V之間,輸出電壓為48V,輸出電流為20A,輸出功率是960W.我們選擇匝數(shù)比為0.45,則N2/N1=25:108.2.1計算變壓器的參數(shù):(1)確定最大磁感應(yīng)強度考慮高溫時飽和磁感應(yīng)強度BS會下降,同時為降低高頻工作時磁芯損耗,工作最大磁感應(yīng)一般為2000-2500GS。(2)根據(jù)輸出功率選擇磁芯面積乘積的粗略預(yù)算公式:注:Ae----磁芯有效截面積;Aw----線圈窗口面積;Po----輸出功率(W);----磁通密度變化量
3、(T);f----變壓器工作頻率(HZ);k----正激變化器中值為0.014;(3)計算副邊匝數(shù)周期S,最大占空比為0.45,ton=4.5×10-6S計算輸出電壓加上滿載時二極管和次級IR壓降:由電磁感應(yīng)定律可得:(4)計算原邊匝數(shù)變壓器輸入輸出電壓關(guān)系式為:所以≥=≈0.336由變壓器的性質(zhì)得:則如果取5匝,將大大增加了伏/匝、磁感應(yīng)變化量和磁芯損耗。如果取6匝,減少了磁芯損耗,但是增加了線圈損耗。因為以上結(jié)果接近5匝,選取5匝。此時由,=0.4。(5)副邊電流有效值為:(6)原邊電流有效值為:(7)選擇線徑:根據(jù)導(dǎo)線的電流密度J=4A/mm
4、2,所以原邊繞組所選截面積為:=4.463/4=1.11575mm2副邊繞組所選截面積約為:=12.65/4=3.1625mm22.2計算電感參數(shù):由于是直流電感,其中,IC=因此L=2.3計算電容參數(shù):可得所以C===24.8uf2.4計算電阻參數(shù):2.5下面計算二極管參數(shù):D1為整流二極管、D2為續(xù)流二極管。其所承受的電壓為相等,為:電流分別為:D3為復(fù)位二極管。其電流、電壓如下2.6計算開關(guān)管參數(shù):設(shè)頻率為100KHZ,占空比為0.45,開關(guān)管Q1的開通和關(guān)斷時間為開關(guān)管關(guān)斷時所承受的電壓保持在輸入電壓的兩倍,為96V。即線圈電流即為變壓器原
5、邊的電流,因此,三設(shè)計的電路圖因為考慮到高壓輸入,所以我們采用雙管正激電路。雙管正激電路①適合高壓輸入②Q1和Q2動作必須一致,否則不均壓四UC38454.1UC3845簡介:UC3854是一種高功率因數(shù)校正集成控制電路芯片。主要特點:屬于PWM升壓電路,功率因數(shù)達到0.99,THD<5%,適用于任何的開關(guān)器件,采用通用的操作方式,無需開關(guān);前饋線性調(diào)整;平均電流控制模式,噪聲靈敏度低;恒頻控制,低偏值模擬乘法器/除法器;1A圖騰極驅(qū)動;高精度基準(zhǔn)電壓;精度的參考電壓。4.2UC3845引腳功能1)GND接地端2)PKLMT峰值限制端,接電流檢測電
6、阻的電壓負(fù)端,當(dāng)電流峰值過高時,電路將被關(guān)閉3)CAOUT電流放大器CA輸出端4)ISENSE電流檢測端,內(nèi)部接CA輸入負(fù)端,外部經(jīng)電阻接電流檢測電阻的電壓正端5)MultOut乘法器輸出端,即電流檢測另一端,內(nèi)部接乘法/除法器輸出端CA輸入正端,外端經(jīng)電阻接電流檢測電阻的電壓負(fù)端6)JAC輸入電流端,內(nèi)部接乘法/除法器輸入端,外部經(jīng)電阻接整流輸入電壓的正端7)UAOut電壓放大器UA輸出端,內(nèi)部接乘法/除法器輸入端,外部接RC反饋網(wǎng)絡(luò)8)URMS有效值電源電壓端,內(nèi)部經(jīng)平方器接乘法/除法器輸入端,起前饋作用,URMS的數(shù)值范圍為1.5~4.77v
7、9)REF基準(zhǔn)電壓端,產(chǎn)生7.5V基準(zhǔn)電壓10)ENA起動端,通過邏輯電路控制基準(zhǔn)電壓,振蕩器,軟起動等11)USENSE輸出電壓檢測端,接電壓放大器UA的輸入負(fù)端12)RSET外接電阻RSET端,控制振蕩器充電電流及限制乘法/除法器最大輸出13)SS軟起動端14)CT外接電容CT端,CT為振蕩器定時電容,使產(chǎn)生振蕩頻率為f=1.25/RSET*CT15)Vcc集成電路的供電電壓Vcc,額定值22V16)GTDRV門極驅(qū)動端,通過電阻接功率MOS開關(guān)管門極,該端電位鉗在15V參考用書[1]王兆安,劉進軍主編,電力電子技術(shù)[M]。機械工業(yè)出版社200
8、9[2]蔡宣三主編高頻電力電子學(xué)[M]清華大學(xué)出版社