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《全橋移相高功率因素開關(guān)電源設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、全橋移相高功率因素開關(guān)電源設(shè)計（AC-DC-AC-DC)1、整體設(shè)計框架圖全橋移相高功率因素開關(guān)電源前級采用有源功率因數(shù)校正技術(shù)滿足對電源功率因數(shù)的要求，選用全橋移相電路作為主功率變換，從而可通過提高開關(guān)頻率而提高電源的動態(tài)響應(yīng)和縮小電源體積，利用耦合電感作為輸出濾波電感，大大減小了輸出電壓紋波，自動限制輸出電流值，提高電源輸出動態(tài)響應(yīng)，使電源在負(fù)載突變的情況下，沒有大的輸出電壓過沖。下圖即是其原理框圖。主要由工頻整流濾波電路、功率因素校正電路、全橋移相逆變電路、輸出整流濾波電路、UC3854功率因素控制電路、UC3875PWM移相控制電路及驅(qū)動保護電路組成。全橋移相高功率因素開關(guān)電源總體
2、框圖2、開關(guān)變壓器與功率器件選擇2.1功率器件選擇輸出功率P0有3KW，輸出要求24V的穩(wěn)定電壓U0。這樣額定輸出電流Ip即：Ip=P0/U0=3KW/24V=125A效率要求在95%以上，所以，變壓器的電壓通過計算即：U=24V/95%=26V220V交流輸入后經(jīng)過整流電路整流輸出U=經(jīng)過BOOST斬波電路的升壓作用后，在斬波電路的輸出端得到了450V的電壓輸出，同時，這個輸出也是逆變電路的輸入電壓。在變壓器的作用下，元邊電壓是450V，副邊電壓26V。這樣話就要求變壓器匝數(shù)比為17:1。副邊電流為125A，通過計算，副邊電流I=125A/17=7.35A結(jié)果得到變壓器的變壓比為17:1
3、.流過IGBT的電流為7.35A，加在IGBT兩端的正向電壓為450V。2.2變壓器的選擇為了適應(yīng)開關(guān)電源輕、小、薄的要求，需要增大其開關(guān)頻率，但在大功率的情況下，頻率月高，功率管開通與截止損耗也會增大。本電路選用電路原理圖鐵基納米晶合金鐵芯，它具有高導(dǎo)磁率，低損耗和優(yōu)良的溫度特性，廣泛應(yīng)用于推免或橋式高頻大功率電源和開關(guān)電流中大的主變壓器鐵芯。3、電路原理圖3.1主電路原理圖：全橋移相高頻率因素開關(guān)電源的主電路主電路包括整流電路、Boost升壓斬波電路組成的功率因數(shù)校正電路、移相逆變電路、輸出整流電路。圖中VT1、VT2是電壓傳感器，用于檢測功率，因素校正電路的輸入端和輸出端電壓，作為U
4、C3854的反饋電壓。L1是Boost升壓電感，同時作為UC3854的反饋電流傳感器。為了提高電源的抗干擾能力，所有的電壓和電流的檢測都采用隔離方式，使主電路和控制電路完全隔離。3.2UC3875控制電路及管腳圖UC3875功能引腳圖它有4個獨立的輸出驅(qū)動端可以直接驅(qū)動四只功率MOSFET管，如上圖，其中OUTA和OUTB相位相反，OUTC和OUTD相位相反，而OUTC和OUTD相對于OUTA和OUTB的相位θ是可調(diào)的，也正是通過調(diào)節(jié)θ的大小來進行PWM控制的。UC387520腳管腳功能：UC3875芯片引腳說明全橋開關(guān)電源UC3875外圍控制電路圖UC3875的1腳是基準(zhǔn)電壓輸出端，經(jīng)R
5、1,、R2分壓后，接4腳誤差放大器的同相輸入端，作為輸出給定電壓基準(zhǔn)，3腳誤差放大器的反相端接輸出電壓的反饋端。2腳、3腳、4腳將內(nèi)部誤差放大器結(jié)成PI調(diào)節(jié)器，差值經(jīng)放大送至移相脈寬控制器，控制A、B與C、D之間的相位，最終調(diào)整輸出電壓波形占空比，使電源穩(wěn)定在預(yù)定值。當(dāng)輸出電壓正常時，電壓輸出反饋端的電壓和4腳的給定電壓相等，UC3875的8、9腳和13、14腳兩個橋臂的輸出的驅(qū)動脈沖對應(yīng)于給定移相角；當(dāng)輸出電壓偏高時，輸出反饋端的電壓低于4腳的給定電壓，UC3875的8、9腳和13、14腳兩個橋臂的輸出的驅(qū)動脈沖對應(yīng)的移相角減小，使輸出電壓增加到穩(wěn)定值。5腳是過電流故障封鎖腳，連接到過電
6、流檢測電路的取樣電位器，當(dāng)負(fù)載回路的電流值大于給定值，對應(yīng)于電位器上的電壓高于2.5V時，封鎖輸出驅(qū)動脈沖。6腳接電容形成軟啟動。16腳接Rt、Ct決定UC3875的內(nèi)部振蕩器頻率。7腳、15腳分別接電容，電阻，決定UC3875兩個橋臂的輸出脈沖的死區(qū)時間。全橋開關(guān)電源UC3875部分驅(qū)動電路過電流檢測電路3.3UC3854功率因素校正控制電路控制電路采用功率因素校正專用集成電路UC3854，是一種高功率因素校正集成控制電路芯片。主要特點是：PWM升壓電路，功率因素達(dá)到0.99，THD<5%，適用于任何的開關(guān)器件，平均電流控制模式，恒頻控制，精確的參數(shù)電壓。UC3854包括：電壓誤差放大器
7、，模擬乘法/除法器，電流放大器，固定頻率脈寬調(diào)制器，功率MOS管的門級驅(qū)動器，過電流保護比較器，7.5V基準(zhǔn)電壓，以及軟啟動，輸入電壓前饋，輸入電壓鉗位等。模擬乘法/除法器是功率因素校正芯片的核心，它的輸入Imo反應(yīng)了線電流，因此被作為基準(zhǔn)電流。電壓誤差放大器的輸出范圍為1--5.8V，當(dāng)輸出電壓低于1V時，將會抑制乘法器的輸出。電壓誤差放大器最大輸出內(nèi)部限定為5.8V是為了防止輸出過沖；為了減小輸入電壓過低時差生的交越
