运用单片机操控技能和软开关技能进行电源体系的模块化规划和并联均流运转操控,可以完成开关电源的小型化、智能化、模块化规划,满意开关电源大功率、标准化和进步体系的牢靠性的要求。本文经过对开关电源的主回路结构和基本特征及并联运转方法进行剖析。
该样机首要由一个操控模块、三个电源模块和一个电源底板组成。其电源模块首要技能参数为:
输入三相380V±10%,频率50Hz;
输出额外电压DC24V±2%;
输出额外电流10A,答应过载20%
电压调整率小于2%;
功率i》90%。
操控模块可支撑多模块并联运转,各模块间电流最大不平衡度小于2A。
1、电源模块主回路规划
图1 电源模块主回路原理图
该主回路有如下长处:
1、可以简略完成主回路开关杰出的软开关条件,开关作业于零电流关断状况,大大减小了开关损耗,合适选用IGBT开关。
2、输出方法为电流方法,输出电流正比于作业频率。若操控电路可以保证零电流关断,则作业频率存在不会逾越的上限,故输出电流亦不会超限,过载情况下,输出电压将主动下降。
3、高频逆变电流Io为近似正弦波电流,且其频率即主回路作业频率,频率较之准谐振软开关方法低一个数量级,加之选用软开关,因而主回路EMC特性十分优异,且变压器副边高频整流桥亦天然作业于杰出的零流软开关作业状况。
4、因主回路电流为近似正弦波电流,因而主回路输入输出滤波%&&&&&%所受冲击亦较小,且输出电压纹波亦较小。
图2 电源模块首要波形图
继电维护设备对电力体系的安全牢靠运转有着十分重要的效果而继电维护用开关电源是继电维护设备中的首要功用模块电源功用的好坏直接影响到继电维护设备牢靠性。
2、继电维护用开关电源的特别要求
继电维护用开关电源是一种作业在恶劣环境下的电源它有必要可以在20 70 的宽温域内正常作业与一般体系电源比较它有本身特别的要求。
2.1 电源操控电路的规划
依据各种开关电源的结构结合继电维护设备的特色规划了一种单端反激式[1]继电维护用开关电源其作业原理为从沟通电网输入的50Hz220V AC 电压经过EMI防电磁搅扰滤波直接整流滤波经过变换器将直流电压275V 变换为数十kHz的高频方波电压经过高频变压器阻隔降压再经过高频整流滤波输出直流电压经取样比较扩大及操控驱动电路操控变换器中功率开关管的占空比得到安稳输出电压。
本文介绍的继电维护用开关电源规划中操控电路选用了UC3844 UC3844是一种高功用的固定频率电流型操控器单端输出可直接驱动双级型晶体管和MOSFET场效应管UC3844内部简化原理框图如图3所示。
图3 UC3844 芯片简化原理框图
UC3844封装方法为DIP8 共有8个引脚各脚功用如图1所示以UC3844为操控芯片的单端反激式开关电源电路原理如图4所示。
图4 单端反激式开关电源电路原理
图4中高频变压器完成了电阻隔电流反应环由R4R5R7C5U2UC3844的3脚等组成 当因为输出端短路或许输出过载时使变压器原边电流变大引起UC3844的3脚电压变大 当3脚电压大于1V时经过内部电流扩大器使导通宽度变窄 然后到达对MOSFET管及变压器维护的意图。
电源抗搅扰规划外界搅扰首要来自电源输入端所以搅扰向大地泄放的回路首要规划在输入电路里边电源线上的搅扰有共模搅扰和差模搅扰两种方法共模搅扰存在于电源任何一相对大地之间差模搅扰存在于电源相线与中线以
及相线与相线之间 运用EMI滤波器可以有用按捺共模搅扰和差模搅扰明显改进开关电源的抗搅扰性所以榜首道防地就规划在输入端的输入滤波器输入EMI滤波器电路如图5所示。
图5
图5中L1L2和C1用于滤除差模搅扰信号L3L4和C2C3用于滤除共模搅扰信号图中榜首级共模滤波器运用满意截面积的高频呼应的镍锌铁氧体磁环第二级共模滤波器线圈磁芯运用高导磁率锰锌铁氧体。
修改点评:本文经过对开关电源的主回路结构和基本特征进行剖析,运用单片机操控技能和软开关技能进行电源体系的模块化规划,本电源具有较好的功用满意继电维护用开关电源的技能指标和国家标准要求并已批量应用于继电维护设备作业安稳牢靠。
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