单相半桥无源逆变电路的设计文档 - 图文

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(9)逐个脉冲关断。

(10)双路输出(灌电流/拉电流): mA(峰值)。

a 基准电压源: 基准电压源是一个三端稳压电路,其输入电压VCC 可在(8~35)V 内变化,通常采用+15V,其输出电压VST=5.1V,精度±1%,采用温度补偿,作为芯片内部电路的电源,也可为芯片外围电路提供标准电源,向外输出电流可达400mA,没有过流保护电路。

b 振荡电路: 由一个双门限电压均从基准电源取得,其高门限电压VH=3.9 V,低门限电压VL=0.9,内部横流源向CT 充电,其端压VC 线性上升,构成锯齿波的上升沿,当VC=VH时比较器动作,充电过程结束,上升时间t1 为:

t1= 0.67RTCT 2.1 比较器动作时使放电电路接通,CT 放电,VC 下降并形成锯齿波的下降沿,当VC=VL时比较器动作,放电过程结束,完成一个工作循环,下降时间间t2 为: t2=1.3RDCT 2.2 注意:此时间即为死区时间 锯齿波的基本周期T 为:

T=t1+t2=(0.67RT+1.3RD)CT 振荡频率:f=1/T 2.3 CT和RT是连接脚5和脚6的振荡器的电阻和电容,RD是于脚7相连的放电电阻的阻值。 控制电路图:

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图2.5

(1)驱动电路的设计:

图2.6

如图2.6,我们采用了电气隔离的光耦合方式。光耦合器(optical coupler,英文缩写为OC)亦称光电隔离器,简称光耦。光耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用,所以,它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成:光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED),

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使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离,电信号传输具有单向性等特点,因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件,因而具有很强的共模抑制能力。所以,它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件,可以大大增加计算机工作的可靠性。

光耦合器的主要优点是:信号单向传输,输入端与输出端完全实现了电气隔离隔离,输出信号对输入端无影响,抗干扰能力强,工作稳定,无触点,使用寿命长,传输效率高。光耦合器是70年代发展起来产新型器件,现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离 、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中,利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路,通过调节控制端电流来改变占空比,达到精密稳压目的。我们在末端加一个推挽式放大结构进行电压电流放大,达到高输出电压,高速,高共模抑制。 保护电路的设计:

相对于电机和继电器,接触器等控制器而言,电力电子器件承受过电流和过电压的能力较差,短时间的过电流和过电压就会把器件损坏。但又不能完全根据装置运行时可能出现的暂时过电流和过电压的数值来确定器件参数,必须充分发挥器件应有的过载能力。因此,保护就成为提高电力电子装置运行可靠性必不可少的重要环节。

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3主电路过电压保护设计

3.1保护电路选择

所谓过压保护,即指流过晶闸管两端的电压值超过晶闸管在正常工作时所能承受的最大峰值电压Um都称为过电压,其电路图见图2.1

图3.1

产生过电压的原因一般由静电感应、雷击或突然切断电感回路电流时电磁感应所引起。其中,对雷击产生的过电压,需在变压器的初级侧接上避雷器,以保护变压器本身的安全;而对突然切断电感回路电流时电磁感应所引起的过电压,一般发生在交流侧、直流侧和器件上,因而,下面介绍单相桥式全控整流主电路的电压保护方法。 交流侧过电压保护

过电压产生过程:电源变压器初级侧突然拉闸,使变压器的励磁电流突然切断,铁芯中的磁通在短时间内变化很大,因而在变压器的次级感应出很高的瞬时电压。保护方法:阻容保护 直流侧过电压保护

过电压产生过程:当某一桥臂的晶闸管在导通状态突然因果载使快速熔断器

熔断时,由于直流住电路电感中储存能量的释放,会在电路的输出端产生过电压。保护方法:阻容保护如图2.2

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