西安广角电力电子开发部变流专用电路
基于SG3525的单相AC—DC变换电路的设计与制作
基于SG3525的单相AC—DC变换电路的设计与制作【摘要】随着电力电子技术的飞速发展,非线性高效率开关电源得到了广泛应用,交流变直流的变化成为变换电源技术的重要方法。
本文采用SG3525脉宽调制芯片设计电源变换电路,TL431与光耦PC817作为输入电路、输出电路、过压保护电路和过流保护四大部分组成主控电路。
经过系统调试后测试得到,当输入交流电压为24A时,输出直流电流2A,直流电压36V。
【关键词】SG3525;开关电源;AC-DC变换;设计1.引言SG3525能输出稳定PWM脉冲,采用场效应管来作为交流变成直流的控制器件,所用到的其他元器件较少。
它简单可靠及使用方便,其芯片内部含有电压过小时可以将其锁定的电路、脉宽锁存器、具有电压电流过大时能够保护的功能,可以调节输出频率、占空比等电路。
2.系统结构设计本设计采用市电供电,中间插入了一个电源变压器,将220V市电变换成24V 电压,通过整流、滤波,变换成开关电源所需要的直流电源,系统总体框图如图2-1所示[1]。
电路主要包括隔离降压电路、整流滤波电路、驱动电路、输出电路、稳压电路、过流保护电路以及辅助电源电路等[2]。
图2-1 系统总体框图3.硬件设计硬件部分主要由整流电路、升压斩波电路、PWM波形调制、过流过压保护等模块组成,各个部分的工作原理及设计如下。
3.1 脉宽调制器的设计本设计脉宽调制器采用SG3525,它性能优良、功能齐全和通用性比较强的单片集成脉宽调制控制的芯片,它简单可靠及使用方便灵活,输出驱动为推拉输出形式,增加了驱动能力[3];当内部电压过小的时候,它可以将其锁定的电路、脉宽调制锁存器,电流过大时可以起到一定保护的功能,而且频率的范围也可以进行调整等诸多优点。
3.2 SG3525内部结构及电路组成SG3525的内部有基准电压调整器、振荡器、误差放大器、比较器、锁存器、欠压锁定电路、闭锁控制电路、软启动电路和输出电路构成[4]。
西安广角电力电子开发部变流专用电路
西安广角电力电子开发部变流专用电路TCZ9.2可控硅三相全控(半控)闭环控制板TCZ9.2可控硅三相全控(半控)桥控制板是采用数字化技术的控制板,用于可控硅三相全桥或半桥整流触发和三相交流调压的单向反并联可控硅触发,主电路采用本部研发的TC797AP电路,其三相均衡精度高,线路简单,工作可靠,具备以下特点:1.单同步输入,数字化生成三相移相脉冲,三相均衡性不超过0.15度,一致性好。
2.同步可单输入也可随电源一同输入,根据电源初级的不同接法配之有30度相移调节的滤波电路可变化十二种相位的输出,使控制板与系统有良好配合。
3.具有相序选择功能,对ABC输入时S短路1,ACB输入时S短路2。
4.有软起动功能,在开电源和保护后复位时均有软动特性。
5.开口的比例积分环,控制板可用于开环工作也可用于闭环工作。
6.具有过压保护功能,采样电压超过板上予置的电压时禁止输出,电路正常后用K键恢复。
7.板上设计有二功能选择焊点,板上TC797电路的2脚悬空输出为调制脉冲,如接地输出为占空脉冲;5脚悬空输出为全控双脉冲方式,如接地输出为半控单脉冲方式。
8.板上有整流稳压电路,用户只需外接双~18V的电源即可工作; 15V的双路稳压电源和+24V 电源从板上引出。
一.电路图与工作原理:同步信号A从板上VA和地输入,也可从双~18V中的一相输入,经RC移相滤波,调节W1可产生30︒的相移,同步输入电路18脚,在C2上形成锯齿波(有测试点),与电路1脚上的移相电压进行比较确定导通角。
由电位器给定的开环移相电压为0-8V,输入板上IF脚,移相电压增加,输出导通角增大,通过运放转换极性输入电路1脚,W3用于调整电压转折点(巳调好),W4调整增益(巳调好),W2调节最大导通角限制,以保证电路的工作区间。
闭环时将O1和IF短接,I1为闭环给定输入为0-负8V,I2为闭环反馈输入为0-正8V,从输出端分压采样。
O1为比例积分输出。
PR为过电压采样输入,W5为电压门限调节电位器。
XN2115
选取电感
XN2115推荐使用的电感参数范围为27uH~100uH。
电感的饱和电流必须要比输出电流高30%到50%。
LED输出电流越小,建议采用的电感值越大。在电
流能力满足要求的前提下,希望电感取得大一些,
采样恒流的效果会更好一些。电感器在布板时请尽
量靠近VIN和SW,以避免寄生电阻所造成的效率损
失。
下表给出电感选择建议:
输出电流
电感值
饱和电流
Iout>1A 0.8A<Iout≤1A 0.4A<Iout≤0.8A
Iout≤0.4A
27~33uH 33~47uH 47~68uH 68~100uH
大于输出电流 1.3-1.5 倍
SW 'On'时间:
TON
= VIN
− VLED
L × ΔI − I avg × (RS
ICSN 关断电流
平均采样电压 采样电压迟滞 CSN管脚输入电流
IOFF DIM 输入
关断电流
VDIM VDIM_H VDIM_L VDIM_DC
fDIM
DPWM_LF
内部电路工作电压 DIM输入高电平 DIM输入低电平
模拟调光电压范围 最大PWM调光频率 低频PWM调光占空比范围
低频PWM调光比
DPWM_HF
■ 极少的外部元器件 ■ 很宽的输入电压范围:从8V到40V ■ 1.5A的恒流驱动能力 ■ 独立的过流保护 ■ 过温保护 ■ 复用DIM引脚进行LED开关、模拟调光和PWM
调光
■ 5%的输出电流精度 ■ LED开路保护 ■ 高达97%的效率 ■ 输出可调的恒流控制方法
应用
典型应用
■ MR16 LED射灯 ■ 车载LED灯 ■ LED建筑物照明 ■ LED路灯
可控硅数字相位控制电路TC790A及其应用
关键 词 :可控硅 ;相 位控 制 ; 同步采 样 ;T 7 0 C9A
O 引 言
三相 可控硅 触发 电路 需要 对 三相 电进 行 同步 采样 .因而需 要 同步变 压器 ,同时 考虑 到 主 回路
波 的高度进 行移 相 ,调相 角为0 15 。 ~ 7 。
◇ 器件 内部设 计有 交相锁 定 电路 ,因而抗 干 扰能 力 比较 强 。
◇ 输 出可选调 制或 占空方 式 。
◇ 输 出可在全 控双脉 冲方 式 和半控单 脉 冲方 式 中进 行选 择 。 ◇ 以A同 步时 ,可 选择 正相 序 输 出或 反相 序
理框 图 。
晶振 和数 字 化 设 计 方 法 来 提 高 精 度 和 三相 均 衡 性 ,而 移 相 部 分 则 仍 采 用 锯 齿 波 。T 7 0 C 9 A并 具 有 高精 度 、易用 、可靠性 高等 优点 ,而且 外 围元 件少 ,性 能优 良。 同时 ,由 于采 用 单 同步采 样 方 式 ,因 而其应 用 和单相 触发 电路一 样方 便 ,也 更 便 于 触发 板 的设 计 与应 用 。 此外 .T 7 0 C 9 A还 具
晶振 电路 将在 电路 的1 脚 和 1 脚 的 晶体 与阻 6 5
容 上 形 成 振 荡 ,然 后 对 该 信 号 进 行 分 频 作 为 时 基 ,再对 同步零 点进行 计 数 .以形 成 锯齿 波充 放 电脉 冲 ,同时在 1 脚 的 电容 上形 成锯 齿 波 。 7
收 稿 日期 :0 6 1 —1 20 — 0 9
适 用于 三相半 控 全控 桥可 控硅 整流 触发 和 三相 交 流 调 压 反 并 联 与 双 向可 控 硅 触 发 ,T 7 0 C 9 A采 用
TCZ西安广角电力电子开发部
西安广角电力电子开发部变流专用电路TCZ6.1可控硅三相全控(半控)桥控制板TC-Z6.1可控硅三相全控(半控)桥控制板(使用电路TC787)用于可控硅三相桥式全控或半控整流器的触发,其线路简单、工作可靠、系统适配性高,具备以下特点:1.同步滤波网络可消除同步信号中的畸变和干扰,提供30度相移,并对三相同步信号进行微调,使控制板和工作系统有良好的配合。
2.电路采用集中式恒流源,相对误差小,三相锯齿波线性好、一致性好。
3.电路板上设计有一功能选择点,板上电路TC787的6脚如和17脚相连,输出为全控双脉冲方式;6脚如和3脚相连,输出为半控单脉冲方式。
4.输出为调制脉冲列,适配脉冲变压器触发可控硅,宽度可调,对感性负载的工作系统触发尤为可靠。
5.有脉冲输出控制端,可用作过流过压的保护禁止端,也可用作正反组可逆系统的逻辑切换以及过零触发系统的开关控制端。
6.输出线路稍加修改可用于双向可控硅或反并联可控硅的三相交流调压电路。
7.板上有整流稳压电路,用户只需外接双15-18V的变压器就可工作,TC787单电源即可工作,但考虑用户的需要,板上有±15V的双路稳压输出和24V输出。
一、电路图与工作原理:Array三相同步信号A、B、C输入板上A2、A1、A20,经RC T型网络移相滤波,产生30度的相移,板右三只电位器W1, W2, W3可微调各同步电压的相位,以保证同步信号与主系统的适配,同步电压取30V。
由于TC787单电源供电且同步电压的零点为1/2电源电压,板上采用电容耦合将同步电压Va、Vb、Vc送入电路的18、2、1脚,此时输入电路的同步电压的幅度不应大于电源电压。
电路的16、14、15脚形成锯齿波,电路采用集中式恒流源,一致性好,只要三只电容相对误差小,就能保证线性和幅度。
电路4脚通过运放转换极性,W4用于调整电压转折点,W5可调整电压增益,以便移相电压和电路锯齿波相适配。
A19引出板外,通过接在0-V DD间的电位器调整移相电压,移相极性为移相电压增加,输出导通角愈大。
广角电力电子开发部变流专用电路
广角电力电子开发部变流专用电路
广角电力电子开发部,是中国广角集团旗下技术先进的部门之一,致力于电力电子领域的研究和创新,同时也是电力电子解决方案的开发提供者,在市场上也树立了良好的口碑和信誉。
其研发的变流专用电路,是广泛应用在交流电传输和转换控制中的关键电子部件。
变流专用电路可实现交流电转直流电的功能,同时也可实现电网对电动机和发电机的调速控制,其中包括交流电转换管理、电机和发电机的调速、电源稳定、输电线路控制等等。
这些功能都需要对交流电进行精确的转换和处理,才能使电力系统保持稳定和高效。
广角电力电子开发部的变流专用电路,具有以下优点:
一、高效节能
现今社会,节能已经成为一个重要的话题。
广角电力电子开发部的变流专用电路,能有效地降低电能损失,提高节能效果,使得电力系统更加高效、经济和环保。
二、安全可靠
电力系统是一个容易发生安全事故的领域。
广角电力电子开发部的变流专用电路,采用严格的质量控制和检测标准,保证电路的稳定性和安全性,并能够及时有效的监控和保护变流器系统的稳定运行。
三、功能强大
广角电力电子开发部的变流专用电路,整合了多种功能,能够满足不同用户的需求,包括交流转换、电机调速、发电机控制等,能够帮助用户提高工作效率,同时也能够更加精准的控制输电系统,提高对电力系统的稳定和安全性。
综上所述,广角电力电子开发部的变流专用电路,是电力电子领域的重要成果,具有很高的技术含量和广泛的应用前景,使得广角集团在电力电子领域占据了重要的地位。
随着技术的不断升级和创新,相信这一领域的发展前景将会更加广阔。
基于555集成电路的DC
· 4 ·设计应用技术DOI:10.19399/j.cnki.tpt.2023.02.002基于555集成电路的DC/DC变换器输出短路保护电路展栋(陕西华经微电子股份有限公司,陕西西安710065)摘要:针对某些DC/DC变换器中脉宽调制电路在输出短路时,输入端电流大不易调试的问题,利用555集成电路的充、放电时自身特性,结合脉宽调制器实现了DC/DC变换器短路时较小的输出短路功耗。
介绍了基于555集成电路的DC/DC变换器输出短路保护电路的设计机理,并通过实验验证此短路保护电路的功耗从10 W降低至1 W以下,同时也给出了使用注意事项。
关键词:DC/DC变换器;555集成电路;输出短路功耗;脉冲宽度调制(PWM)Output Short Circuit Protection Circuit of DC/DC Converter Based on 555Integrated CircuitZHAN Dong(Shaanxi Huajing Micro-Electronic Co., Ltd., Xi'an 710065, China)Abstract: For certain DC/DC converter midrib width modulation circuit in the output short circuit, the input current is big not easy to debug, using 555 integrated circuit of charging and discharging their own characteristics, combined with the pulse width modulator to achieve the DC/DC converter are shorted smaller output short circuit power consumption. This paper introduces the mechanism of based on the 555 integrated circuit of the DC/DC converter output short circuit protection circuit, and through the experiment to make short circuit from 10 W power consumption reduced to less than 1 W, also use matters needing attention are given.Keywords: DC/DC converter; 555integrated circuit; output short circuit power consumption; Pulse Width Modulator(PWM)0 引 言DC/DC变换器的输出短路保护是一个非常重要的功能,它能够防止使用中输出不慎短路操作或输出负载端器件失效短路,导致输出电路长时间大电流时保护DC/DC变换器不被损坏。
西安广角电力电子开发部变流专用电路
西安广角电力电子开发部变流专用电路TC790A数字相位控制电路TC790A是单同步三相数字触发电路,主要适用于50HZ三相半控全控桥可控硅整流触发和三相交流调压反并联与双向可控硅触发,电路采用晶振和数字化设计提高了精度和三相均衡性,而移相部分考虑到习惯用法仍采用锯齿波,有多种功能,具有高精、易用、可靠的优点,外围元件少而性能优良,同时由于单同步采样,使其应用和单相触发电路一样方便,因此便于触发板设计与应用。
不用同步变压器,也更有利于节约和环保。
一.特点:电路为单电源工作,工作电压9V-15V。
电路采用晶振作为时基。
三相不均衡性小于3°。
(注:50HZ的三相电采用频率为4.9152M的晶振)单同步正弦波或方波信号输入。
单锯齿波调相,移相电压可根据锯齿波的高度进行移相,调相角0-175°。
器件内部设计有交相锁定电路,抗干扰能力强。
输出可选调制或占空方式。
输出可选全控双脉冲方式和半控单脉冲方式。
以A为同步可选正相序输出或反相序输出。
禁止输出方式可选锁定和不锁定,锁定方式需复位后允许输出。
电路原理:以三相电的其中一相经变压器降压后(10V-30V)作为A同步电压通过电阻网络进入电路18脚,要求同步电压峰值不大于电源电压,同步电压经过零检测和极性判别电路检测出零点和极性。
晶振电路在电路的16脚和15脚的晶体与阻容上形成振荡,经过分频作为时基,对同步零点进行计数,作出锯齿波充放电脉冲,同时在17脚的电容上形成锯齿波。
锯齿波和1脚的给定电压通过比较器后在正半周给出+A 相移相角,通过两次60°分频计数,给出-C 相和+B 相的移相角;在负半周给出-A 相移相角,再通过两次60°分频计数,给出+C 相和-B 相的移相角。
每相移相点后有30°计数,决定触发的宽度,2脚在悬空或高电平时,在30°的触发宽度下为8个调制脉冲;2脚在接低电平时,触发为30°的占空脉冲。
电力电子技术-第五章 AC-DC变换器2
sin1 E
2U2
5.3.1 移相控制技术
id
ud
R O
ud
id
E
E t
a)
若α <δ 则晶闸管 需要延迟导通,要 求触发脉冲要有足
够的宽度
O
t
b)
1
Ud
[()E
2U2sintd(t)]
1[
2U2(coscos)]E
在α角相同时,整流输出电压比电阻负 载时大。
换相点,是各相晶闸管能触发导通的最早时刻,将其作为计算各晶闸管触
发角a的起点,即 =0
T
a
u2 =0 ua
ub
uc
VD1 b
VD2 c
ud
VD3
O t1
t2
t3
t4
t
id ud
id
O
t
电阻负载时,阳极R 电压最
高者开通
5.3.2 三相半波相控整流电路
=0时的工作 波形
导通角:晶闸管在一个电源周期中处于 通态的电角度,用θ (=π- α)表示
5.3.1 移相控制技术
T
a) u1
u2
VT
uVT
id
ud R
u2
b) 0 t1 ug
c) 0 ud
d) 0
uVT
e) 0
2
t
t
t
t
几个重要的基本概念:
移相:改变触发脉冲出现的时刻,即改变 触发角的大小称为移相。并且这种改变触 发角的大小可使整流平均电压发生变化的 控制方式称为移相控制。
5.3.1 移相控制技术
最小连续电流和最小电感量
西安交大电力电子技术ppt讲义_第3章_整流电路.
☞变为压器二次侧电流有效值I2与输出直流电流有效值I相等,
p ww p appa I I 21 a p(2 R U 2 sit) n 2 d (t) U R 2 2 1 s2 in (3-13)
i VD R f)
p-a
p+a
wt
施加反压使其关断,L储存的能量保
O u VT
wt
证了电流id在L-R-VDR回路中流通, g) 此过程通常称为续流。
O
wt
√若L足够大,id连续,且id波形接 近一条水平线 。
图3-4 单相半波带阻感负载有 续流二极管的电路及波形
9
3.1.1 单相半波可控整流电路
10
3.1.2 单相桥式全控整流电路
■带电阻负载的工作情况
◆电路分析
☞ 闸 管 VT1 和 VT4 组 成 一 对 桥 臂 , a)
VT2和VT3组成另一对桥臂。
☞在u2正半周(即a点电位高于b点)
√若4个晶闸管均不导通,id=0,ud=0,
VT1、VT4串联承受电压u2。
√在a角处给VT1和VT4加触发
盾,在整流电路的负载两端并联一 个二极管,称为续流二极管,用
u2 b)
VDR表示。
uOd
w t1
wt
◆有续流二极管的电路
c)
☞电路分析
O
wt
id
√u2正半周时,与没有续流二极管
d) O
Id wt
时的情况是一样的。
i VT
Id
√当u2过零变负时,VDR导通,ud 为零,此时为负的u2通过VDR向VT
电力电子AC/DC变换.
5.1M5* AC/DC3t 换电路整流电路的性能指标 单相相控整流电.路撻浇电珞轨述整流T 将交流电fACJ 转换为直流电 fDCJ 的变换。
整流电路T 实现整流的电路。
整流黑f 农整流裳覺)T 亀力半导体开关 电路及其辅助元器件构成的卖现整流的纟统。
53 5.4 5.5 5.65.7 5・8三相相控整流电路变压器漏感对相控整流电路的彩响 整流电.路的咬分析相控整流电路的有源逆变工作状态 相控整流电路的骷闸管触•发亀路 P\X/M 整流亀路 5.2主要内家:单相/三相相竝整渝电珞相盘整浇电珞P WM整流电珞整流电珞机述按娃制方式不同,AC/DC变换分为相控整流和P\X/M整流两种形式J O相控整流电路结构简单、控制方便.性能稳定, 利用它可以方便地得到丸.中.小各种彖量的直流亀能,是目前获得直流电能的主要方法,得刊了广泛的应用。
PWM挞流牧术是一种新型AC/DC变换技术,它采用全控型功率麥件和现代控制技术,使输入电流汝形接近正弦血功率因数接近7, 性能优良,具有广泛的应用询景。
整流器的主要性能指标有:1、输出直流电压2.输出亀流3、输出亀压纹欧糸数4、稳压精度5、输入电流总畸雯率6、输入坊率因数5.1撻沆电珞性能指标输出电压的有败值:U输出电压的直流平均值:U D 输出电压的交流纹汝有效值:U Hu…=Ju「_ul电庄纹改糸救:人普U D输入电流总畸变率:是除基次亀流以外的所有€申54:电流有枚值与基疫电流有败值之比式中:电流有数值基疫电流有效值n次错*5<电流有效值5.1整浇亀珞的性能描标输入功率因数:交流电源输入有PF = —功功率平均值P与视农功率S之比SS = UJ,P = U,人cos®W—PF = jyg竺4°s®S 匕人人Pk_ cos©J1+777Q2只要粗流存蛊谱疵,有PF<1人几I I厶上+刃:卜E皿皿V "2V rt-2单相半浹可控整流就路 变压發作用:T 隔£亀阿与负栽 T 匹酉己电庄 ">提高功率因救5.2 单相相控整流电路5.2.1单相半汝可娃整流^^^路/ .电Ha 性负我VT*电珞结构 土工作凍理->控制方式 T 主要汝形 ■^数量关糸 单相半玫可控整流电路分析要点:T 晶闸管开/关条件 T 相住控制方法 T 分段线性分析5.2.1单相半汝可挫整流电珞1、削阻性负戟工作原理k 112的正半周,VT 承 受正电压,给VT^・ 发脉冲,VT 导通, U2如到负载上.?U2的负半周列来肘・ 负我亀阻承受负电 压,赶流应反向,但 .VT 只能通过正向电 流.枚U2变负M,VT *裁J 止1 • <^阻性负我VT”改吏晶闸•管絶发脉 冲到来的肘刻,Ud 的欢形也跟着变化 片输出配压妁旻极性 不变但幅值变化的 脉动直流电压X 亿屛C 形只征血源电 压正半周出现,因 此称为单相丰汝可 控整流电路。
一种新颖的四开关Buck_Boost变换器_任小永
第28卷第21期中国电机工程学报V ol.28 No.21 Jul. 25, 20082008年7月25日 Proceedings of the CSEE ©2008 Chin.Soc.for Elec.Eng. 15 文章编号:0258-8013 (2008) 21-0015-05 中图分类号:TM 46 文献标识码:A 学科分类号:470⋅40一种新颖的四开关Buck-Boost变换器任小永1,唐钊2,阮新波1,危建2,华桂潮2(1.航空电源航空科技重点实验室(南京航空航天大学), 江苏省南京市 210016;2.伊博电源杭州有限公司,浙江省杭州市 310053)A Novel Four Switch Buck-Boost ConverterREN Xiao-yong1, TANG Zhao2, RUAN Xin-bo1, WEI Jian2, HUA Gui-chao2(1. Aero-Power Science-Technology Center(Nanjing University of Aeronautics and Astronautics), Nanjing 210016, ,Jiangsu Province, China;2. Bel-Power Hangzhou Inc., Hangzhou 310053, Zhejiang Province, China)ABSTRACT: A novel Four Switch Buck-Boost converter is proposed in this paper. This converter is a simplified structure from Buck+Boost, which can convert the wide range input into a narrow one around the nominal input efficiently. Hence the following stage can be easily designed to achieve a high efficiency. And the special control scheme of the four switch Buck-Boost converter enables the highest efficiency around nominal input. The experimental results show that the two-stage converter composed of the Four Switch Buck-Boost converter and a full bridge converter can achieve high efficiency and high power density, which applicable to future communication system.KEY WORDS: wide line range; four switch Buck-Boost; high efficiency; high power density摘要:提出一种新颖的四开关Buck-Boost变换器及其控制策略。
一种大负载峰值电流模DC-DC变换器的设计
一种大负载峰值电流模DC-DC变换器的设计李杨【摘要】从DC-DC变换器的技术指标出发,设计了一种大负载输出集成变换器.针对峰值电流模控制下,占空比>50%出现的次谐波振荡问题,引入了斜坡补偿电路.通过采用自适应斜坡补偿电路,提高系统带负载能力.利用动态箝位电路,消除斜坡补偿对带载能力的影响,有效提高了芯片输出电流的能力.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2016(029)007【总页数】4页(P128-131)【关键词】DC-DC变换器;斜坡补偿;动态箝位【作者】李杨【作者单位】西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安710071【正文语种】中文【中图分类】TN86随着电子产品性能的不断提升,要求电源管理芯片DC-DC变换器具有更强的输出电流能力[1]。
对于峰值电流模控制,斜坡补偿的引入使得峰值电流会随着占空比而变化[2]。
本文通过设计自适应斜坡补偿电路和动态箝位电路,消除了斜坡补偿对带载能力的影响,保证了不同输出输入电压下相同的大负载输出[3]。
峰值电流模式控制降压型DC-DC的反馈系统原理图如图1所示。
首先利用电流采样信号与斜坡信号叠加产生的信号和误差放大器输出电压进行比较,产生输出控制脉冲,该脉冲是周期不变脉宽可调的方波信号,该信号通过控制功率管的导通与关断实现对输出电压的调节。
峰值电流模控制的DC-DC变换器占空比D>50%时,电感电流扰动量会随着周期的增加不断被放大,这会导致不同周期内电感电流起始值不同,输出电压纹波增加等不良现象,即亚谐波振荡现象。
不同占空比下峰值电流模式控制的电感电流波形如图2所示。
斜坡补偿是将一斜坡电压信号叠加于电感采样电压信号。
斜坡补偿原理如图3所示。
图中ΔI0是初始时电感电流存在的扰动量,ΔI1是下一个周期开始时电感电流的扰动量,电感电流上升的斜率为m1,电感电流下降的斜率为m2,补偿信号的斜率为mc,T是系统的周期,Δd是占空比的扰动量。
由几何原理可得电流环稳定的条件是ΔI1<ΔI0,即<1,由此得到由式(3)得出结论:只要斜坡补偿的斜率值满足上述关系式,便可保证电流环路的稳定。
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西安广角电力电子开发部变流专用电路
TC797A和TC798A数字相位控制电路
TC797A和TC798A是单同步三相数字触发电路,用于三相半控全控桥可控硅整流触发和三相交流调压反并联与双向可控硅触发。
TC797A适用于50HZ,TC798A适用于400HZ。
电路在TC790A的基础上进一步改进,只用单同步生成单锯齿波,采用晶振和数字化设计提高了精度和三相均衡性,而移相部分考虑到习惯用法仍采用锯齿波,有多种功能,具有高精、易用、稳定可靠的优点,外围元件少而性能优良,同时由于单同步采样,使其应用和单相触发电路一样方便,因此便于触发板设计与应用。
不用同步变压器,也更有利于节约和环保。
一.特点:
电路为单电源工作,工作电压9V-15V。
电路采用晶振作为时基。
三相不均衡性小于0.15°。
(注:TC797A电路在50HZ或TC798A 电路在400HZ下均采用频率为4.9152M的晶振)
单同步正弦波或方波信号输入。
单锯齿波调相,移相电压可根据锯齿波的高度进行移相,调相角0-180°。
器件内部设计有交相锁定电路,抗干扰能力强。
输出可选调制或占空方式。
输出可选全控双脉冲方式和半控单脉冲方式。
以A相为同步可选正相序输出或反相序输出。
禁止输出方式可选锁定和不锁定,锁定方式需复位后允许输出。
A图
B图
电路原理:电路18脚为同步输入端,高于电路电源电压的1/2为正半周。
取三相电的其中一相经变压器降压后作为A相同步电压,也可用给板子供电的交流电源作为A相同步,或用光耦输入,通过电阻网络进入18脚;也可直接用方波输入。
要求输入端上同步电压峰值不大于电源电压,同步电压经过极性判别电路检测正极性,并在17脚的电容上形成锯齿波。
晶振电路在电路的16脚和15脚的晶体(4.9152M/50HZ下;5.89824M/60HZ下)与阻容上形成振荡,经过分频作为时基。
TC797A用于50HZ,17脚上的积分电容可用0.068-0.1μ;TC798A用于400HZ(4.9152M),17脚上的积分电容可用0.01μ,可以得到8V左右的锯齿波,电容用得大,锯齿波幅值低,反之锯齿波幅值高。
电路1脚为给定电压输入,开机需要初始化处理,可以采用A图的阻容方案,也可以采用B图的有源方案,B图效果更好一点。
给定电压通过1M电阻和0.022U的电容滤波进入1脚,和17脚上的锯齿波通过比较器后在正半周给出+A相移相角触发脉冲,通过五次60°分频计数,给出-C相、+B相、-A相、+C 相、-B相移相角触发脉冲。
每相移相点后有30°计数,决定了触发的宽度,2脚在悬空或高电平时,在30°的触发宽度下输出为8个调制脉冲;2脚在接低电平时,触发为30°的占空脉冲。
电路3脚为禁止端,输入门限为1/2电源电压,高于此电压电路输出禁止。
4脚为复位端,根据4脚的接法有两种情况:①锁定方式:当4脚悬空或高电平时,3脚高电平,输出禁止,3脚再成为低电平后,输出并不恢复,必须要4脚接低电平,输出才能恢复。
②不锁定方式:4脚接低电平,3脚高电平,输出禁止,3脚成为低电平,输出恢复。
电路5脚为单双脉冲输出选择端,5脚悬空或高电平时,输出为双脉冲方式,这时输出脚从12-7脚(正序时)为+A、-C,-C、+B,+B、-A,-A、+C,+C、-B,-B、+A。
5脚为低电平时,输出为单脉冲方式,这时输出脚从12-7脚(正序时)为+A,-C,+B,-A,+C,-B。
电路14脚为相序选择端, 悬空或高电平时,输出为正序方式如上;14脚为低电平时,输
出为反序方式,在5脚选为双脉冲时,输出脚从12-7脚为+A、-B,-B、+C,+C、-A,-A、+B,
+B 、-C ,-C 、+A 。
5脚为低电平时,输出为单脉冲方式,这时输出脚从12-7脚为+A ,-B ,+C ,-A ,+B ,-C 。
脉冲输出脚有15mA 左右的输出电流,请加驱动管放大输出。
三.管脚图和管脚功能表:
四.参数和工作条件:
管 脚 图
五.波形图:
同步
18
Vr Ca
TZ 2
Pi 3
A 12
-C 11
B 10
-A 9 C 8
-B 7
PO 6
SD
RE
六.电路应用图:用TC797A设计的开环控制电路
七.电路同步接入的说明:
电路上形成的锯齿波,是将正弦波线性化,因此电路的锯齿波的范围应和被控对象的工作区间相一致,才能有正确的移相控制。
但是三相电只在正序的情况下不经过或经过变压器后会有12种相位的输出,所以要对常用相位作以说明。
上图中W1和C1可以形成30度的相移调节,在三相电直接或Y/Y零的情况下,如果是整流电路,可以将2K调到零,不要30度相移,这时锯齿波将和正弦对应;当然考虑到整流只用120度,也可以后移30度,最后都要对最大导通角进行限制。
如果是交流调压,则和整流不同,在三相无零线的情况下,必须用双脉冲触发反并联可控硅,并且锯齿波是和交流换相点相对应,同步如果还用零状态下的A相,30度的相移是必须的,否则就要用AC相的变压器采样同步。
在三相有零线情况下,可以用单脉冲方式将正半周触发脉冲和负半周触发脉冲相或触发双向可控硅,但本电路触发脉冲不能在零导通角时消失,在零导通角时有过界的30度脉冲,所以要有最小导通角限制。
如果同步用光耦采样,由于光耦要在一定正电压下才能工作,所以正半周可能变小,但并不影响TC797六路输出的相位关系,因而只是移相范围也相应变小。
在主回路有主变的情况下,请了解主变加入后对被控电路产生的相位相序关系,方可正确选定A相进行同步接入。
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