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小功率变频器系统设计与实现 小功率变频器系统设计与实现

格式:word 上传:2022-06-25 15:43:50

《小功率变频器系统设计与实现》修改意见稿

1、“.....在開關管截止後,輸入直流電壓和回饋繞組改變方向後的感應電動勢,經充電,使基極電壓按指數規律上升,當充電到基極電壓達到基射極導通閥值電壓時,再次飽和導通,電路完成個週期的變化。如此周而復始,形成自激振盪。由以上分析可知,的導通時間由的放電時間常數決定,而的截止時間由的充電時間常數決定因此電路的自激振盪週期。對變壓器耦合並聯型開關電源,設初級繞組的匝數為,次級繞組的匝數為,回饋繞組的匝數為,則不難得到如下關係正回饋電壓和輸出電壓均與整流後的輸入直流電壓有關,如交流電網電壓為,整流後的直流輸入電壓為,從最小值到最大值相差倍。顯然,開關管激勵電壓變化倍,其基極激勵功率會相差倍,給設計帶來困難,如果在最小值滿足驅動要求,當電壓上升到最大值時,會使開關管飽和,出現過激勵現象若最大值滿足驅動要求,當電壓下降到最小值時,激勵功率不足......”

2、“.....從穩壓性能看,由式可知,當輸入直流電壓變化時,為了保持輸出電壓穩定,可採用頻率脈寬控制方式,即在控制開關管激勵脈衝寬度的同時,也使激勵脈衝頻率隨之變化。如果,設開關變壓器變比,當交流電網電壓為時,可算出激勵脈衝占空比當交流電網為時,占空比。如此寬的占空比調節範圍,僅靠正回饋口路是難於實現的。為了解決上述兩方面的問題,型電源電路中,設計了由繞組,組成的正反饋回路,是個射極跟隨器,其集電極電壓取自附力繞組經整流所得電壓,見圖。當市電交流電壓低于時,整流後的直流輸入電壓較低,回饋電壓也較低。這時,不能用減小的阻值或增加正回饋繞組的匝數來提高開關管基極激勵電流,否則,市電電壓升高時,會出現過激勵現象。電源電路中,當市電電壓較低時,正回饋繞組除通過向開關管提供正常激勵電流外還通過向提供激勵電流,保證在低輸入電壓時開關管對正回饋量的要求。使激勵脈衝寬度不變,輸出電壓不變......”

3、“.....整流後的輸入直流電壓逐漸升高,正回饋電壓也逐漸升高。當正回饋繞組的脈衝電壓高到定程度時,基射極間的穩壓管被擊穿,基極電壓被鉗位於的穩壓值穩定電壓。如果市電交流電壓繼續升高,正回饋脈衝幅度超過,由於的鉗位作用,基極電壓不再受端輸出的回饋脈衝控制,失去正回饋作用。這時,射極電流以保持恒定,電流大小由決定,射極電流流入開關調整管的基極,實現開關管的恒流激勵,保證輸出電壓穩定。,脈寬控制電路脈寬控制電路的作用是控制開關調整管激勵脈衝的寬度,改變開關管的導通時間,使輸出直流電壓自動趨於穩定。型機電源穩壓脈寬控制電路如圖。它主要由脈寬控制管,誤差電壓取樣放大器和光電耦合器等組成。採用變壓器耦合的開關電源,誤差電壓取樣電路有直接取樣,間接取樣和光電耦合取樣等各種形式,它們各有優缺點。型機採用行掃描輸出電路所需電壓十端取樣,通過光電耦合送人脈寬控制管,這種方式既實現了直接取樣......”

4、“.....穩壓性能好,又採用光電耦合器件隔離,使電視機除開關電源底板外均不帶電,安全性能好。電壓進入取樣誤差放大器。內部電路包含取樣電路,基準電路,比較放大器等。電路連接後,和組成誤差取樣電路。見圖下面介紹脈寬控制電路的工作過程。初级电压次级电压圖脈寬控制電路當市電交流電壓升高或負載電流減小使輸出電壓升高時,經取樣電阻分壓後,使內部三極管的基極電壓升高,和管射極基準電壓比較後,管電壓增加,使管增大。的增大使光電耦合器的發光二極體電流增大,結果使內光敏三極管射極電流增大。因基極電流增大而使集電極電流增大,使兩端壓降增大,進步導通,由於分流增大使基極電流減小而提前截止,結果是導通時間變短。變壓器初級的儲能相對減小輸出電壓也相應降低,達到自動穩定輸出電壓的目的。反之,當交流電壓降低或負載電流增大使輸出電壓降低時,便自動調高輸出電壓,保證輸出電壓穩定。直流電壓輸出在開關調整管截止期間......”

5、“.....將此高頻脈衝整流濾波後輸出各路電壓。開關變壓器次級繞組上的脈衝電壓經整流濾波,產生鬥直流電壓繞組上的脈衝電壓,經整流濾波,產生的直流電壓繞組的脈衝電壓,經整流濾波,產生的直流電壓繞組上的脈衝電壓,經整流濾波,產生十直流電壓。待機開機工作型機待機工作狀態遙控系統所需電源,直接由工作在低頻間歇振盪狀態的主電源提供,從而省去了待機輔助電源系統。開關穩壓電源待機開機兩種狀態受遙控系統控制,按下遙控器鍵,腳輸出電源控制電壓,控制電源待機開機。開關穩壓電源待機開機控制電路如圖。當腳輸出控制電壓為高電平時,開關穩壓電源為待機工作狀態。待機控制電路由兩路組成,路是由組成另路是由,組成。待機工作時,輸出高電平截止,截止發光二極體導通光電三極管導通導通導通導通進導通分流提前截止輸出電壓下降在待機狀態。由於輸出電壓下降較大,誤差放大器截止,己失去對電源的控制作用......”

6、“.....經,和分壓,使基極電壓下降組成差動比較放大器,如果基極電壓下降而導通飽和,截止,使均截止,經的分流減小,使導通,開始振盪。由於導通,又使輸出端電壓升高,經分壓,使基極電壓升高而截止,導通,使,光電耦合,均導通,兩端壓降增大,進步導通,分流作用增加使基流減小而提前截止,結果又使輸出電壓降低。如此周而復始,開關電源便工作在低頻間歇振盪狀態。由於開關管導通時間減小,輸出電壓降低,穩壓電源工作在欠壓輕載輸出狀態。輸出電壓降到左右,經二次穩壓得電壓,供遙控系統,存貯器,接收器等作待機工作電源,十輸出電壓降到左右。在待機工作時,由於截止,集電極輸出高電平使飽和導通,截止,射極電壓為,使行振盪電路因無供電而停止振盪,行掃描電路停止工作。當腳輸出控制電壓為低電平時,開關穩壓電源為開機正常工作狀態,由於腳輸出低電平,飽和導通,射極輸出使飽和導通,集電極為低電平,使均截止......”

7、“.....解除待機狀態。同時,飽和後,供飽和,截止,也截止,第二路待機控制電路對開關電源正常工作也無影響。開關電源正常工作的脈寬控制穩壓電路,由取樣,經來完成。開關電源正常工作後,為整機各路提供穩定的直流工作電壓。在開機正常工作時,由於飽和,集電極輸出低電平,使截止,導通後,由射極輸出約電壓,加到行振盪電路,輸出行激勵脈衝,使掃描電路正常工作。保護電路在節中已經提到所能提供的四種保護短路保護過流保護過熱保護和控制電源欠電壓保護。所以,在電路設計中只需要能夠實現以下幾種保護即可直流電源過電壓直流電源欠電壓暫態停電保護和電機超載保護。由於暫態停電的直接結果也是直流電壓過低,所以可將它與直流電源欠電壓放在起實現。逆變器輸入側直流電壓經電阻分壓後變成左右的電壓,將它與兩個分別對應過電壓和欠電壓的電壓闡值相比較,比較結果經光耦隔離後路送產生器以快速關斷脈衝輸出......”

8、“.....圖中過壓信號欠壓信號要分成兩路分別送到單片機的並串接口供單片機讀取,還要送到產生器的端以瞬間關斷脈衝。圖直流電壓取樣保護電路超載保護主要由單片機和個轉換器來完成,本文用個四通道的轉換器對負載電流進行即時採樣,採樣結果送單片機進行分析。當負載電流超過電機額定電流時,單片機就開始記時,若是時間超過分鐘,就關斷脈衝,停止輸出功率,對電流的檢測通過個電流互感器進行,該互感器將檢測到的脈衝電流信號經阻容濾波後送至進行轉換,最後經資料匯流排讀入單片機處理。是個高速轉換器,轉換時間只有,它可以看作是單片機的個外部記憶體,直接通過匯流排即可對其進行讀取。轉換由的下降沿起動,在的下降沿就可讀取轉換後的資料,由於轉換速度很快,基本上可以做到起動後就讀,使用極為方便。鍵盤顯示部分鍵盤顯示硬體部分該部分包括鍵盤數碼管發光二極體和它們各自的驅動電路。數碼管由驅動,發光二極體由驅動......”

9、“.....這部分的硬體電路框圖如圖所示。圖中鍵盤採用中斷法輸入,當任鍵被按下時,即向的發中斷,使其轉入鍵盤中斷處理常式。個的顯示驅動則由完成,採用的是負邏輯狀態字,使能控制由實現,驅動四位數碼管的是款串列數碼管驅動電路,它只佔用單片機的三根口線。它可以同時驅動位元共陰極數碼管,且顯示亮度可由外接的個電位器很方便的調節。本文使用口的三根口線向定時參數並肩動,囿於篇幅所限,圖中沒有畫出。圖起動程式的流程圖穩定運行程式的設計在輸出頻率達到設定工作頻率時,系統就進入了穩定運行狀態,此時單片機的控制任務比較輕,只需要定時檢查有無超載發生及使的復位就行了,在超載發生時,首先起動失速防止功能,若該功能動作後仍不能使負。載電流降低,則起動反時限超載保護功能。使的復位很簡單,只要給發控制命令就可使復位。具體流程圖見圖。旦超載計時器發時間到中斷,單片機就會向發停止工作命令,同時在數碼管上顯示故障代碼......”

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