基于對機電設(shè)備開關(guān)電源設(shè)計的探討
對于啟動電路中主要包括電阻以及電容,若想保證其在啟動之后能夠正常工作,首先要保證其功率能夠達到2W,在電容中所存儲的能量要保證能夠滿足開關(guān)電源啟動時的需求,不能夠低于150uF.
由于此電源開關(guān)中有很多電路輸出,不能夠單純的對其中的某一路進行反饋,所以說要在電路中設(shè)計一個反饋線圈來進行對電壓的反饋,由此實現(xiàn)對沒路輸出進行很好的控制。通過整流濾波的作用能夠為人們提供一個相對較為穩(wěn)定的電壓反饋。
在通過UC3842對電路進行保護的時候,如果輸入端出現(xiàn)短路的情況,就會導致過流的現(xiàn)象,從而導致漏極電流明顯的提高,其中的電壓也會有明顯的提高。
如果引腳中的電壓超過2V的時候,比較器中就會輸出比高電平,這樣就會使鎖存器復位,輸出也就會隨之而關(guān)閉。在這種情況下芯片的引腳中是沒有輸出電壓的,從而達到了保護電路的目的。如果電路中的電壓太高,不能夠很好的實現(xiàn)對占空比的調(diào)整,就會導致變壓器中的電壓升高,從而輸出也會關(guān)閉。
在電路短路的情況下,電流的突然增大所產(chǎn)生的熱量就會使電阻值增大,實現(xiàn)斷路的作用,經(jīng)過技術(shù)解決之后,自恢復開關(guān)便能夠恢復其阻抗值。
根據(jù)示波器的顯示我們可以發(fā)現(xiàn),在直流母線的上電過程中電壓不夠穩(wěn)定,但是在芯片的調(diào)解下,能夠有效地保證電壓輸出,由此可見其抗干擾的能力是非常強的,所以在一些比較復雜的環(huán)境中也能夠正常的工作。
在機電設(shè)備開關(guān)電源的設(shè)計中要實現(xiàn)電源通道之間的相互隔離,只需在原基礎(chǔ)之上加入一些新的元器件就能夠達到我們的目的,投資不高,能夠更好的對變頻器進行利用。根據(jù)機電設(shè)備中開關(guān)電源的使用調(diào)查情況可以發(fā)現(xiàn),此電路系統(tǒng)是非常安全的。
3.變壓器的設(shè)計細節(jié)
3.1 變壓器參數(shù)
變壓器的工作頻率為50kHz,變壓器的工作周期為30us,其工作效率η為0.87;變壓器的電壓為220v±50%,所以其范圍為110v-330v,該變壓器的輸出功率為120w.
3.2 變壓器設(shè)計過程
在變壓器的設(shè)計過程中首先要按照整流管的損耗選擇合理的刺心,變壓器的輸入功率通過計算式計算為率P輸入= P輸出/η=120/0.87=138W.變壓器的磁芯一般都是選用鐵氧體的磁芯,主要原因是由于這種磁芯的電阻率比較高,而且價格比較便宜。
UC3842能夠有效的對電流的峰值進行控制,在其正常運轉(zhuǎn)的情況下,該芯片的占空比要小于0.6,在變壓器的設(shè)計過程中占空比按照0.5進行計算,所以說在變壓器的工作過程中開關(guān)管的導通時間為12.5微秒,變壓器的輸入電壓為180v.
變壓器工作過程中的磁通密度也非常重要,在其溫度處于100攝氏度的時候其磁感應(yīng)強度為400mT,將此時變壓器的振幅折中計算,此時交變電流的磁通密度為0.238T.
對于邊緣線的匝數(shù)的計算時,首先要掌握變壓器中磁芯的有效面積,不同的變壓器的型號可以找出其中的固定數(shù)值等方面進行計算。變壓器的電源輸出端與負載之間連接的時候通常都會使得電壓降低,在變壓器的設(shè)計中就要在設(shè)計基礎(chǔ)之上對每個輸出電路多設(shè)計出一匝,這樣能夠得到一個要高一些的電壓,自后再由穩(wěn)壓器的轉(zhuǎn)換得到我們所需要的電壓。
4.結(jié)語
對于機電設(shè)備開關(guān)電源的設(shè)計具有非常高的要求,在對于開關(guān)電源的設(shè)計中只有很好的把握好其中的技術(shù)關(guān)鍵才能夠保證設(shè)計成功。
由于機電設(shè)備經(jīng)常性的開啟和關(guān)閉,所以在設(shè)計開關(guān)電源的時候要保證能夠在電磁干擾比較低的情況下為其提供穩(wěn)定的電源,通過選取合理的電容值,避免波紋的出現(xiàn)對機電設(shè)備的供電產(chǎn)生影響。由于機電設(shè)備開關(guān)電源在性能方面比較優(yōu)越,在未來的機電設(shè)備中的應(yīng)用會變得越來越廣泛,所以對于此類問題的研究還要不斷的深入。
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