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UC3844的多路輸出IGBT驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2013-12-14 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
sup>,Ac=7.3×19.2=140.16mm2(其Ae×Ac=17.3×103mm4)

本文引用地址:http://2s4d.com/article/227547.htm

導(dǎo)線截面積為

Sx=Iin(max)/j=0.28/3=0.09 mm2 (4)

可選擇直徑為0.41 mm的漆包線。初級(jí)匝數(shù)為:

Np= Vs×ton/(△Bac×Ae)=123 (5)

式中:Vs為原邊所加的直流電壓的平均值,取264V;

ton為最大占空比下的開(kāi)通時(shí)間,為1.2×12.5×10-6s。

次級(jí)匝數(shù)為

Ns=Np×U2/U1=24.6,取25。

式中:U2/U1為變壓器原副邊的電壓比,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值以及所選開(kāi)關(guān)管的耐壓值(500 V),設(shè)定原副邊的電壓比為5:1)。


1.3 變壓器原邊緩沖電路設(shè)計(jì)

每當(dāng)開(kāi)關(guān)管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r(shí),在變壓器的一次繞組上就會(huì)產(chǎn)生尖峰電壓和感應(yīng)電壓。其中的尖峰電壓是由于高頻變壓器存在漏感而形成的,它與直流高壓 和感應(yīng)電壓 疊加后很容易損壞開(kāi)關(guān)管。為此,加入RCD緩沖電路,對(duì)尖峰電壓進(jìn)行箝位或吸收。

緩沖電容要滿足當(dāng)開(kāi)關(guān)管集電極電流達(dá)到0時(shí),其集電極電壓不能超過(guò)Vceo的70% ,即C=1/2×Iptf/0.7Vceo =8nF,取10nF/400V (6)

式中:Ip是原邊電流(0.28A);tf是集電極電流下降時(shí)間(20us);Vceo是所用晶體管的Vceo額定值(500V)。

按在Tr最小導(dǎo)通時(shí)間里電容能充分放電來(lái)選擇緩沖器放電電阻(R)。最小導(dǎo)通時(shí)間在最大輸人電壓Vsmax、最小負(fù)載電流Iomin時(shí)發(fā)生。為使C在ton時(shí)能完全充分放電,電阻不能過(guò)大。因此,按RC時(shí)間常數(shù)等于0.5 toff(min)(toff(min)取2.5us)來(lái)計(jì)算R值,即

R=0.5toff(min)/C×102=12.5 kΩ,取15 kΩ (7)

電阻上消耗的功率為:

P=1/5CVc2f=2.79W (8)

式中:Vc為整流后的直流電壓264V;

f為工作頻率40 kHz。

為保證此電源能長(zhǎng)時(shí)間工作,電阻的額定功率應(yīng)留有一定余量,故選用5w 的功率電阻。

2 控制電路設(shè)計(jì)

2.1 外圍電路設(shè)計(jì)

內(nèi)部主要由5.0V基準(zhǔn)電壓源、振蕩器(用來(lái)精確地控制占空比調(diào)節(jié))、降壓器、電流測(cè)定比較器、PWM鎖存器、高增益E/A誤差放大器和適用于驅(qū)動(dòng)功率MOSFET的大電流推挽輸出電路等構(gòu)成。

的典型外圍電路如圖2所示,圖中腳7是其電源端,芯片工作的開(kāi)啟電壓為16V,欠壓鎖定電壓為10V,上限為34V,這里設(shè)定20V給它供電,用穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓,同時(shí)并聯(lián)電解電容濾波,其值為10uF。開(kāi)始時(shí)由原邊主電路向其供電,電路正常工作以后由副邊供電。原邊主電路向其供電時(shí)需加限流電阻,考慮發(fā)熱及散熱條件,其值取為62kΩ/5W,為了防止輸出電壓不穩(wěn)定時(shí)較高的電壓直接灌人穩(wěn)壓二極管,導(dǎo)致其過(guò)壓燒壞,在輸出端給UC3844供電的線路與穩(wěn)壓管相連接處串入一只二極管。

腳4接振蕩電路,產(chǎn)生所需頻率的鋸齒波,工作頻率為=1.8/CTRT,振蕩電阻RT和電容CT的值分別為100kΩ、200pF。腳8是其內(nèi)部基準(zhǔn)電壓(5V),給光耦副邊的三極管提供偏壓。腳2及腳1為內(nèi)部電壓比較器的反相輸入端和輸出端,它們之間接一個(gè)15 kΩ的電阻構(gòu)成比例調(diào)節(jié)器,這里采用比例調(diào)節(jié)而不用PI調(diào)節(jié)的目的是為了保證反饋回路的響應(yīng)速度。腳6是輸出端,經(jīng)一個(gè)限流電阻(22Ω/0.25 w)限流后驅(qū)動(dòng)功率MOSFET(IRF840),為保護(hù)功率MOSFET,在腳6并聯(lián)一支15V的穩(wěn)壓二極管。

2.2 電流反饋電路設(shè)計(jì)



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