,故障锁存器置位,输出脚变为低电平同时,软启动脚外接电容以的电流放电。在软启动电容放完电后,限流脚电平降到以下时,故障锁存器就不输出脉冲。这时,故障锁存器复位,芯片开始软启动过程。在软启动期间,万故障锁存器置位,输出会立即中止。但是软启动脚外接电容在充足电之前不会放电。这样,在故障连续出现的情况下,输出就会出现个间断期。大电流输出电路图功率的驱动电路功率驱动电路如图所示。推拉式输出电路的每个输出端都可输出峰值为的电流。该输出电流在内可使电容两端的电压上升。采用独立的集电极电源和功率地线脚,能够减小大功率门极驱动噪声对集成电路内模拟电路的干扰。每个输出端到和之间,都应加入只的肖特基二极管,或相同性能的器件,如图所示。该二极管可将输出电压的幅值钳位在电源电压,这对任何电感性和电容性负载都是必要的。的调试是控制电路的核心,通过前面的介绍,我们知道,这种集成控制器集成了很多的功能,以前需要用分立单元完成的功能,现在都可以通过来完成,它的般用法如图所示。图的工作电路图中,为参考电压,在我们设计的电路中的用途是供给线性光耦合器控制部分的电压和用来调节的最大占空比和振荡频率输入是从端口进入,和是信号的输出端口,信号的幅值由端口的决定。和输出的两个信号是相互之间有死区时间的互补信号。通过实验我们测得端口的数值范围为,根据系统的具体情况,最大占空比我们设计为,因为功率的截止时间比导通时间长,如果过大,将会导致桥臂短路的情况。通过实验可知,的脚输入和输出的脉冲信号的占空比是满足线性关系的。具体实验数据如表所示。我们定义的脚输入为,输出的信号占空比为。从表中的数据可以看出,端口的数值范围为,而脉冲信号的占空比在之间变化,与上述的结论是吻合的。表输入与输出占空比的关系反馈电路的设计高频开关电源是个双闭环控制系统,内环是电流反馈控制,外环是电压反馈控制。电流反馈控制很简单,只需在开关变换器和高频变压器之间加上个检测电流的互感器,将检测值引入到的第个管脚限流端,系统就可以在负载过大的时候关断输出,这种情况在前面的部分已经介绍下面我们详细介绍电压反馈控制。反馈电压从主电路输出端直接实时采样,与整定电压比较后输入到比例积分放大器,其输出值经过隔离后输入到的第个管脚,以控制信号的占空比从而控制主电路输出电压的变化。其中隔离部分的具体电路如图所示。在图中,指的是个精密线性光祸,因为反馈电压是直接从主电路的输出端采样,由于主电路和控制电路是需要隔离的,所以光耦隔离是必不可少的,但是,般光祸的输出是不能反应输入的大小的,我们选用线性光耦合器,即可以实现电气隔离,又可以实现比例传输,为了实现精确地控制,我们选用了种精密线性光祸合器。图线性光耦隔离的电压反馈电路由图中可以看出,这个精密线性光耦合器是由个红外光照射分叉配置的个隔离反馈光二极管和个输出光二极管。反馈光二极管吸收光通量的部分而产生控制信号。该信号可用来调节的驱动电流,这种技术可用来补偿的时间和温度特性的非线性。输出光二极管产生的输出信号与发出的伺服光通量成线性比例。在应用中,我们用运放作为输入以驱动,反馈光二极管产生的电流流过,接到运放的反向输入端。光电流的值满足,此电流与的电流成正比,比例系数为反馈传输增量,即,运算放大器向提供足够的电流以保持运放的正向和反向输入端等电压。同理,我们得到表示正向增益,则我们定义此电路的传输增益为,应满足如下的关系可见,输入与输出满足如下的关系在实际应用中,应工作在左右,在此范围内,传输增益为之间的个值,它的线性误差为。此电路的关键是线性光祸要工作在其线性范围内,需要选择合适的前置运放和计算电路中的电阻值。选择线性光耦合器能很好地完成隔离和比例传输的功能,此器件的选用和外围参数的选择都很成功,实验效果满意。下面我们将设计个惯性环节。实质上,如果在应用中,直接将反馈信号接入到输入端,则效果并不是很好,所以,我们设计时,在反馈电路中,加入了个惯性环节,以达到的对输出的更好控制效果。如图所示。图中,表示整定电压,表示反馈电压,由主电路输出直接通过比例系数反馈到惯性环节中,和组成的比例积分电路构成了调节器,以减少系统的超调,降低系统的调节灵敏度。由运放的性质知,中几乎无电流,所以可得如下的式子由上两式得整理化简可得假设满足则上式可表示为其中比例部分积分部分由前面的论述可知,由此我们可以在实验调试中调节各参数以使当为适当的值时,我们选择的参数为,,。为之间的个值,由的比例部分知静态时所以的范围为,这样反馈比例系数就可以确定了。反馈比例系数由电阻分压构成,调节分压电路中的电位器,我们可以改变系数,使的主电路输出在个范围之间可调。保护电路的设计软启动电路的设计软启动电路分为两部分内容,其是输入电网分段启动,在合闸时先接入限流电阻,将合闸浪涌电流限制在设定范围内,待输入电容充满电后般充电时间为秒,再将该电阻短接。另部分时稳压电源输出电压亦需要软启动,因为般型稳压电源的输出滤波电容较大,输出电压的突然建立将会形成非常大的电容充电电流,叠加在负载电流上,它不仅会使高压开关管负担过重而可能损坏,而且由于持续时间长,往往会引起过流保护电路发生误动作,若为了避免由此引起的误动作而将保护电路调的非常迟钝,则将会增加过流保护的不安全性,所以型稳压电源必须具有输出电压软启动功能。这两种软启动电路都是非常重要的,前种可称为硬控制,后种可称为软控制。对于后种软启动电路,我们在前面的章节己经介绍过,如图中所示,只要在的第管脚接入个电容,通过内部集成的电路就可以完成对软启动的控制,般启动时间为数百毫秒。对于前种软启动电路的设计,如图所示。图输入电压软启动原理图图中,为触发器,为光耦合器,表示触发器的控制端,它将控制触发器的开关是打向还是打向,在启动时,为低电平,控制触发器的开关在原始位,启动电压经过限压稳流,光耦合器由于两端的压降而工作,使为低电平同时,电容充电,使变为高电平,通过触发器控制变为高电平,控制触发器的开关打向,电路将绕过软启动电阻直接输出到后级电路。输出软启动和输入软启动应结合起来考虑,理想的配合是输入电容充电完毕,限流电阻被短接后,输出电压才由零逐渐增大到额定值,以避免限流电阻上承受极大的损耗。过流过压保护过流保护开关电源通常设有电流保护电路,当负载电流超过设定值或发生短路时,对电源本身提供保护,系统的过流保护在系统的安全性方面占有重要的地位,过流保护我们采用了三重保护是在系统的输入级的三相交流引入处安置熔断保险管,在系统出现短路和其它意外重大故障的时候切断外部电源的输入以保护系统免受损坏二是在用于控制软启动的触发器后级安置熔断保险管,以防止启动浪涌电流的过大而破坏功率器件三是系统的最主要的过流保护部分,通过对系统电流的检测来控制信号脉宽从而达到过流保护的目的,过流保护电路的型式有三种。下面将详奠定了快速充电方法的研究方向。蓄电池的常规充电方法蓄电池般应在范围内进行充电,低于或高于都会降低寿命,充电的设定电压应在指定范围内,如超出指定范围将造成蓄电池损坏容量降低寿命缩短。恒压充电方式其充电曲线如图所示。充电时,充电电压为固定值,充电电流随着蓄电池电压的升高而减小,充电电压适当,可避免过度充电。此时要求开关电源充电机有良好的稳压特性。图恒压充电方式曲线恒流充电方式其充电曲线如图所示。它是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方法,来保持充电电流不变的充电方法。充电时,蓄电池端电压逐渐升高,充电电压随时调整,以使充电电流不变。此方法充电速度快,但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的,到充电后期,沸腾现象强烈,既消耗电能,又损坏极板。此时则要求开关电源充电机有良好的稳流特性。图恒流充电方式曲线恒流恒压充电方式采用恒流和恒压相结合的快速充电方法,如图所示充电初期用较大电流充电,随着蓄电池电压升高电压达到,充电电流减少半。然后,改为恒电压完成剩余的充电。图恒流恒压充电方式曲线快速充电技术为了能够最大限度地加快蓄电池的化学反应速度,缩短蓄电池达到满充状态的时间,同时,保证蓄电池正负极板的极化现象尽量地少或轻,提高蓄电池使用效率,因此,快速充电技术近年来得到了迅速发展。下面介绍目前比较流行的几种快速充电方法。这些方法都是围绕着最佳充电曲线进行设计的,目的就是使其充电曲线尽可能地逼进最佳充电曲线。脉冲式充电法这种充电法不仅遵循蓄电池固有的充电接受率,而且能够提高蓄电池充电接受率,从而打破了蓄电池指数充电接受曲线的限制,这是蓄电池充电理论的新发展。脉冲式充电法是用脉冲电流对电池充电,然后让电池停充段时间,如此循环,如图所示。图脉冲充电方式曲线变电流间歇充电法这种充电方法建立在恒流充电和脉冲充电的基础上,如图所示。其特点是将恒流充电段改为限压变电流间歇充电段。充电前期的各段采用变电流间歇充电的方法,保证加大充电电流,获得绝大部分充电量。充电后期采用定电压充电段,获得过充电量,将电池恢复至完全充电态。通过间歇停充,使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉,使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到消除,从而减轻了蓄电池的内压,使下轮的恒流充电能够更加顺利地进行,使蓄电池可以吸收更多的电量。图变电流间歇充电法曲线变电压间歇充电法在变电流间歇充电法的基础上又有人提出了变电压间歇充电法,如图所示。图变电压间歇充电法曲线与变电流间歇充电方法不同之处在于第
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