基于MOSFET的单相半桥无源逆变电路的设计

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MOSFET单相桥式无源逆变电路设计

MOSFET单相桥式无源逆变电路设计

MOSFET单相桥式无源逆变电路设计首先,我们来了解一下MOSFET的基本工作原理。

MOSFET是一种场效应晶体管,其工作原理是通过外加电压来控制电流的流动。

MOSFET有三个主要的电极:栅极、漏极和源极。

当栅极施加正向电压时,电流将流过MOSFET;当栅极施加反向电压时,MOSFET将关闭。

MOSFET单相桥式无源逆变电路由四个MOSFET组成,分别连接在桥式变换电路的四个支路上。

这四个支路中的两个支路的MOSFET开关状态是互补的,即一个导通,另一个关闭。

通过控制四个MOSFET的开关状态,就可以控制电流的流动方向,从而实现直流到交流的转换。

在设计MOSFET单相桥式无源逆变电路时,需要考虑以下因素:1.MOSFET的选型:选择合适的MOSFET是设计成功的关键。

需要考虑MOSFET的额定电压、最大电流和导通电阻,以满足设计需求。

2.电源电压和输出电压:根据需求确定输入电压和输出电压的范围,确定电路的电源设计和输出滤波电路。

3.充电和放电电路:桥式变换电路需要充电和放电,需要设计合适的充电和放电电路以确保稳定的电流流动。

4.保护电路:考虑到MOSFET的额定电压和最大电流,需要设计合适的保护电路来避免过电流和过压。

5.控制电路:需要一个合适的控制电路来控制MOSFET的开关状态。

可以使用微控制器、门电路或其他逻辑电路来实现。

设计完成后,需要进行仿真和测试来验证设计的可行性和性能。

通过仿真和测试可以评估电路的效率、稳定性和可靠性,并对其进行优化。

总结起来,设计一个MOSFET单相桥式无源逆变电路需要综合考虑MOSFET的选型、电路的电源和输出电压、充电和放电电路、保护电路以及控制电路等因素。

通过详细的设计和实验验证,可以得到一个高效可靠的MOSFET单相桥式无源逆变电路。

IGBT单相桥式无源逆变电路设计

IGBT单相桥式无源逆变电路设计

IGBT单相桥式无源逆变电路设计IGBT单相桥式无源逆变电路是一种常用于将直流电转换成交流电的电路。

在没有任何主动元件的控制下,通过合适的电路设计可以实现直流到交流的转换。

本文将详细介绍IGBT单相桥式无源逆变电路的设计原理、电路组成以及相关参数的计算。

一、IGBT单相桥式无源逆变电路的设计原理IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种常用的功率开关元件,同时结合了MOSFET和BJT的优点,具有低开关损耗、高开关速度等特点。

单相桥式无源逆变电路是由四个IGBT和四个二极管组成的桥式整流电路,它可以将直流电源的电压转换成交流电,供给交流电动机等负载使用。

桥式无源逆变电路的工作原理是通过控制IGBT的导通和关断时间来生成脉冲调制信号,进而控制IGBT的输出电压波形。

通过合理的波形控制,可以实现直流到交流的转换。

二、IGBT单相桥式无源逆变电路的电路组成1.IGBT模块:IGBT模块由四个IGBT和四个二极管组成,承担了整流和逆变的功能。

2.LC滤波网络:LC滤波网络由电感器和电容器组成,用于平滑逆变后的脉冲信号,使其更接近于纯正弦波。

3.电源:电源为IGBT单相桥式无源逆变电路提供直流信号,可以采用整流桥或直流电源等形式。

4.纯电阻负载:纯电阻负载是指无感性和无容性的负载,用于测试和验证逆变电路的输出波形。

三、IGBT单相桥式无源逆变电路参数的计算1.IGBT参数的计算:IGBT的参数包括额定电压、额定电流、功率损耗等。

根据所需的载波频率、输入电压和输出功率等参数进行计算。

2.LC滤波网络参数的计算:根据所需的输出频率和负载电流等参数,计算出电感器和电容器的数值。

3.电源参数的计算:根据所需的输入电压、输出功率和效率等参数,选择合适的电源。

四、总结IGBT单相桥式无源逆变电路是一种常用的电路,用于将直流电转换成交流电供给负载使用。

本文介绍了该电路的设计原理、电路组成以及相关参数的计算方法。

igbt单相电压型半桥无源逆变电路设计

igbt单相电压型半桥无源逆变电路设计

igbt单相电压型半桥无源逆变电路设计本文介绍了一种IGBT单相电压型半桥无源逆变电路设计,该电路采用半桥拓扑结构,通过IGBT管控制开关实现正负半周期无源逆变,具有高效、可靠、稳定等优点。

同时,本文还介绍了电路的设计流程和注意事项。

一、电路拓扑结构IGBT单相电压型半桥无源逆变电路采用半桥拓扑结构,如图1所示。

电路中,IGBT1和IGBT2分别代表上管和下管,L1和L2为变压器的两个线圈,C为输出滤波电容。

该拓扑结构有以下优点:1、半桥结构可以避免直流电离子飘移问题,提高电路的可靠性。

2、IGBT管负责开关电流,电压由变压器自行绝缘,可以避免功率管受到高频电磁干扰而损坏的问题。

3、半桥拓扑结构使得电路的效率较高,能够满足高效、小型化的需求。

二、电路设计1、选择IGBT管根据电路的工作电压和电流,选择适合的IGBT管是很重要的。

可以根据功率、电压承受能力、开关速度、漏电流等因素进行选择。

2、选择变压器变压器是半桥无源逆变电路的关键元件之一,变压器的参数需要根据电路需求进行选择。

如果输出功率较大,则需选择大功率变压器;如果需要较小的体积,则可以选择小型化的变压器。

3、选择输出电容电容可以用来过滤输出端的噪声和杂波。

根据输出电压、输出电流等参数选择适合的电容,并确保电容的电压承受能力充足。

4、电路参数计算根据电路的拓扑结构和工作参数,进行电路参数的计算。

需要计算的参数包括变压器的线圈数、电感值、电容容值等。

这些参数的计算需要根据电路需求进行合理设置。

三、注意事项在使用IGBT管时,需要防止温度过高和静电干扰等问题。

建议在使用IGBT管时加装散热器,并采用静电保护措施,以保证管子的正常工作。

总之,IGBT单相电压型半桥无源逆变电路是一种高效、可靠、稳定的电路结构,在工业自动化控制等领域有着广泛的应用。

MOSFET单相桥式无源逆变电路设计要点

MOSFET单相桥式无源逆变电路设计要点

目录MOSFET和电压型无源逆变电路简介 (1)1.MOSFET简介 (1)2.电压型无源逆变电路简介 (1)主电路图设计和参数计算 (2)1.主电路图设计 (2)2.相关参数计算 (2)驱动电路的设计和选型 (4)1.驱动电路简介 (4)2.驱动电路的选用 (4)电路的过电压保护和过电流保护设计 (5)1.过电压保护 (5)2.过电流保护 (7)3.保护电路的选择以与参数计算 (8)MATLAB仿真 (10)1.主电路图以与参数设定 (10)2.仿真结果 (14)总结与体会 (15)附录:电路图 (16)一、MOSFET和电压型无源逆变电路的介绍1.MOSFET简介金属-氧化层半导体场效晶体管,简称金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管(field-effect transistor)。

MOSFET依照其“通道”的极性不同,可分为“N型”与“P型”的MOSFET,通常又称为NMOSFET与PMOSFET,其他简称尚包括NMOS FET、PMOS FET、nMOSFET、pMOSFET等。

其特点是用栅极电压来控制漏极电流,驱动电路简单,需要的驱动功率小,开关速度快,工作频率高,热稳定性优于GTR,但其电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW 的电力电子装置。

2.电压型无源逆变电路简介把直流电变成交流电称为逆变。

逆变电路分为三相和单相两大类。

其中,单相逆变电路主要采用桥式接法。

主要有:单相半桥和单相全桥逆变电路。

而三相电压型逆变电路则是由三个单相逆变电路组成。

如果将逆变电路的交流侧接到交流电网上,把直流电逆变成同频率的交流电反送到电网去,称为有源逆变。

无源逆变是指逆变器的交流侧不与电网连接,而是直接接到负载,即将直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电供给负载。

IGBT单相半桥无源逆变电路设计

IGBT单相半桥无源逆变电路设计

《单片机技术》课程设计说明书模板IGBT单相半桥无源逆变电路设计院、部:电子与信息工程学院学生姓名:指导教师:职称:博士专业:自动化班级:完成时间:2013年5月20日摘要本次课程设计的题目是IGBT单相半桥无源逆变电路设计,同时设计相应的触发电路。

根据电力电子技术的相关知识,单相桥式逆变电路是一种常见的逆变电路,与整流电路相比较,把直流电变成交流电的电路成为逆变电路。

当交流侧接在电网上,称为有源逆变;当交流侧直接和负载相接时,称为无源逆变,逆变电路在现实生活中有很广泛的应用。

本次设计中主要由交流电源,整流,滤波和半桥逆变电路四部分构成电路的主电路,驱动电路和驱动电源构成指挥主电路中逆变桥正确工作的控制电路。

设计中使用到的绝缘栅双极晶体管(Insulated-gate Bipolar Transistor),英文简写为IGBT。

它是一种典型的全控器件。

它综合了GTR和MOSFET的优点,因而具有良好的特性。

现已成为中、大功率电力电子设备的主导器件。

本文对使用的IGBT单相半桥无源逆变电路进行了波形的仿真和分析。

关键词:IGBT;单相半桥;无源逆变ABSTRACTThe course design is the subject of IGBT single-phase half-bridge passive inverter circuit design, while the design of trigger circuit corresponding. According to the related knowledge of power electronics technology, single-phase bridge inverter circuit is a circuit common, compared with the rectifier circuit, the DC to AC inverter circuit become. When the AC side is connected to the power grid, called active inverter; when the AC side directly and load connected, called passive inverter, the inverter circuit is widely applied in real life.This design is mainly composed of AC power, rectifier, filter and half-bridge inverter circuit four parts of the main circuit circuit, driving circuit and power supply control circuit in the main circuit of inverter bridge command work properly. Insulated gate bipolar transistor to use in design (Insulated-gate Bipolar Transistor), the English abbreviation for IGBT. It is a typical control device. It combines the advantages of GTR and MOSFET, which has a good characteristic. Has now become the leading device, high power electronic equipment. This paper analyzed and simulated waveforms of IGBT single-phase half-bridge inverter circuit using passive.Keywords:IGBT; single-phase half-bridge; passive inverter第一章 系统方案设计及原理1.1 系统方案系统方案如图1所示,在电路原理框图中,交流电源、整流、滤波和半桥逆变电路四个部分构成电路的主电路,驱动电源和驱动电路两部分构成指挥主电路中逆变桥正确工作的控制电路。

电力电子技术课程设计mosfet电压型单相半桥无源逆变电路设计

电力电子技术课程设计mosfet电压型单相半桥无源逆变电路设计

电力电子技术课程设计一、课程设计的性质和目的1、性质:是电气自动化专业的必修实践性环节。

2、目的:1)培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力;2)加深理解《电力电子技术》课程的基本理论;3)初步掌握电力电子电路的设计方法。

二、课程设计的题目MOSFET电压型单相半桥无源逆变电路设计(阻感性负载)设计条件:(1)输入直流电压:Ui=200V(2)输出功率:500W(3)输出电压波形:1KHz方波三、课程设计的内容,指标内容及要求,应完成的任务1、课程设计的要求1)整流电路的选择2)整流变压器额定参数的计算3)晶闸管(全控型器件)电压、电流额定的选择4)平波电抗器电感值的计算5)保护电路(缓冲电路)的设计6)触发电路(驱动电路)的设计7)画出完整的主电路原理图和控制电路原理图2、指标要求(1)输入直流电压:Ui=200V;(2)输出功率:500W;(3)输出电压波形:1KHz方波。

3、整流电路的选择整流电路选择感容滤波的二极管整流电路,由于电容两端的电压不能突变,故能够保证输出电压为大小恒定的直流电压。

u d波形更平直,电流i2的上升段平缓了许多,这对于电路的工作是有利的。

4、触发电路(驱动电路)的设计实现逆变的主电路中用的是全控型器件MOSFET,触发电路主要是针对它的触发设计,电路的原理图如下图所示。

跟双极性晶体管相比,一般认为使MOS管导通不需要电流,只要GS电压高于一定的值,就可以了。

这个很容易做到,但是,我们还需要速度。

在MOS管的结构中可以看到,在GS,GD之间存在寄生电容,而MOS管的驱动,实际上就是对电容的充放电。

对电容的充电需要一个电流,因为对电容充电瞬间可以把电容看成短路,所以瞬间电流会比较大。

选择/设计MOS管驱动时第一要注意的是可提供瞬间短路电流的大小。

第二注意的是,普遍用于高端驱动的NMOS,导通时需要是栅极电压大于源极电压。

而高端驱动的MOS管导通时源极电压与漏极电压(VCC)相同,所以这时栅极电压要比VCC大4V或10V。

学位论文-—单相桥式逆变电路

学位论文-—单相桥式逆变电路

电力电子技术课程设计说明书单相桥式逆变电路的设计院、部学生姓名:指导教师:职称专业:班级:学号:完成时间:摘要随着电力电子技术的高速发展,逆变电路的应用非常广泛,蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源,当我们使用这些电源向交流负载供电时,就需要用到逆变电路了。

本次基于MOSFET的单相桥式无源逆变电路的课程设计,主要涉及IGBT的工作原理、全桥的工作特性和无源逆变的性能。

本次所设计的单相全桥逆变电路采用IGBT作为开关器件,将直流电压Ud 逆变为波形电压,并将它加到纯电阻负载两端。

首先分析了单项桥式逆变电路的设计要求。

确定了单项桥式逆变电路的总体方案,对主电路、保护电路、驱动电路等单元电路进行了设计和参数的计算,其中保护电路有过电压、过电流、电压上升率、电流上升率等,选择和校验了IGBT、SG3525等元器件,IGBT是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。

最后利用MATLAB仿真软件建立了SIMULINK仿真模型,并进行了波形仿真,仿真的结果证明了完成设计任务要求,满足设计的技术参数要求。

关键词:单相;逆变;设计ABSTRACTWith the rapid development of power electronics technology, the inverter circuit is widely used, batteries, dry batteries, solar cells are DC power supply, when we use these power supply power to the AC load, you need to use the inverter circuit. This time based on MOSFET single phase bridge inverter circuit design, mainly related to the work principle of IGBT, the full bridge of the working characteristics and the performance of passive inverter. The single-phase full bridge inverter circuit designed by IGBT as the switching device, the DC voltage Ud inverter as the waveform voltage, and will be added to the pure resistance load at both ends.Firstly, the design requirements of the single bridge inverter circuit are analyzed. To determine the overall scheme of single bridge inverter circuit, of the main circuit, protection circuit, driving circuit unit circuit design and parameter calculation, the protection circuit have voltage, current and voltage rate of rise, the current rate of rise, selection and validation of the IGBT and SG3525 components, IGBT is by BJT (bipolar transistor) and MOS (insulated gate field effect transistor) composed of full control type voltage driven type power semiconductor devices, both MOSFET's high input impedance and GTR low conductance through the advantages of pressure drop. At last, the MATLAB simulation software is used to build the SIMULINK model, and the simulation results are carried out. The results prove that the design task is required to meet the design requirements.Keywords: single phase; inverter; design目录1 绪论 (1)1.1 逆变电路的背景与意义 (1)1.2 逆变器技术的发展现状 (2)1.3 本设计主要内容 (2)2 单相桥式逆变电路主电路设计 (3)2.1 方案设计 (3)2.1.1 系统框图 (3)2.1.2 主电路框图 (3)2.2 逆变电路分类及特点 (3)2.2.1 电压型逆变电路的特点 (3)2.2.2 单项全桥逆变电路的移相调压方式 (4)2.3 主电路的设计 (4)2.4 相关参数的计算 (5)3 辅助电路设计 (7)3.1 保护电路的设计 (7)3.1.1 保护电路的种类 (7)3.1.2 保护电路的作用 (7)3.1.3 过电流保护电路 (8)3.2 驱动电路的设计 (8)3.2.1 驱动电路的种类及作用 (8)3.2.2 驱动电路的设计 (8)3.2.3 驱动电路的原理 (9)3.3 控制电路的设计 (9)3.3.1 控制电路的作用 (9)3.3.2 控制电路原理分析 (9)4 仿真分析 (11)4.1 仿真软件MATLAB介绍 (11)4.2 主电路仿真图及参数计算 (13)4.3 仿真所得波形 (16)4.4 波形分析 (17)结束语 (18)参考文献 (19)附录 (21)1 绪论1.1 逆变电路的背景与意义随着电力电子技术的高速发展,逆变电路的应用非常广泛,蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源,当我们使用这些电源向交流负载供电时,就需要用到逆变电路了。

MOSFET单相桥式无源逆变电路设计

MOSFET单相桥式无源逆变电路设计

MOSFET单相桥式无源逆变电路设计引言无源逆变电路是一种将直流电能转换为交流电能的电路。

其中,MOSFET单相桥式无源逆变电路是一种常用的设计方案。

本文将详细介绍MOSFET单相桥式无源逆变电路的设计。

设计思路MOSFET单相桥式无源逆变电路的设计需要考虑很多因素。

首先,要确定输出交流电的频率和电压,以及所需的输出功率。

其次,要选择合适的MOSFET管件,以确保其能够承受所需的输出功率。

最后,要设计出合适的电路结构和控制策略,以确保电路的稳定运行。

电路结构控制策略为了实现无源逆变电路的正常工作,需要设计合适的控制策略。

一种常用的控制策略是基于PWM(脉冲宽度调制)技术的控制方法。

通过控制上下桥的MOSFET管件的开关频率和占空比,可以实现对输出交流电的频率和电压的调节。

具体的控制策略是,通过对上下桥的交叉触发,控制上下MOSFET管件的开关。

当上半桥导通时,下半桥断开,输出交流电为正半周期;当下半桥导通时,上半桥断开,输出交流电为负半周期。

通过不断交替地进行上下桥的导通和断开,可以实现输出交流电的正常工作。

主要参数的设计在设计MOSFET单相桥式无源逆变电路时,需要确定一些重要的参数。

首先是输入端的直流电压。

根据所需的输出交流电压,可以确定输入端的直流电压。

其次是输出的频率和电压。

根据应用需求,可以指定输出交流电的频率和电压。

最后是输出功率。

根据所需的输出功率,可以选取合适的MOSFET管件。

结果与分析通过对MOSFET单相桥式无源逆变电路的设计,可以得到所需的输出交流电。

通过控制上下桥的MOSFET管件的开关,可以实现对输出交流电的频率和电压的调节。

结论1.唐凤鸣,张仕锁.电力电子器件与电源技术.北京:中国电力出版社,20242.鄂柯.光伏系统无源逆变与控制策略研究.浙江:浙江大学。

单相半桥无源逆变电路的设计教材

单相半桥无源逆变电路的设计教材

基于MOSFET的单相半桥无源逆变电路的设计设计目的:1·掌握单相桥式全控桥整流电路和单相半桥无源逆变电路的工作原理,进行结合完成交-直-交电路的设计;2·熟悉两种电路的拓扑,控制方法;3·掌握两种电路的主电路,驱动电路,保护电路的设计方法,元器件参数的计算方法;4·培养一定的电力电子的实验和调试能力;5·培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力;6·加深理解《电力电子技术》课程的基本理论;设计指标:MOSFET电压型单相半桥无源逆变电路设计(纯电阻负载)(1)输入直流电压:Ui=200V(2)输出功率:500W(3)输出电压波形:1KHz方波总体目标及任务:选择整流电路,计算整流变压器额定参数,选择全控器件的额定电压电流,计算平波电抗器感值,设计保护电路,全控器件触发电路的设计,画出主电路原理图和控制电路原理图,进行Matlab的仿真,画出输出电压,电流模拟图。

1·主电路的设计:(1)整流部分主电路设计:单项桥式全控整流电路带电阻性负载电路如图(1):图(1)在单项桥式全控整流电路中,晶闸管VT 1和VT 4组成一对桥臂,VT 2和VT 3 组成另一对桥臂。

在u 2正半周(即a 点电位高于b 点电位),若4个晶闸管均不导通,负载电流i d 为零,u d 也为零,VT 1、VT 4串联承受电压u 2,设VT 1和VT 4的漏电阻相等,则各承受u2的一半。

若在触发角α处给VT1和VT 4加触发脉冲,VT 1、VT 4即导通,电流从a 端经VT 1、R 、VT 4流回电源b 端。

当u 2为零时,流经晶闸管的电流也降到零,VT 1和VT 4关断。

在u2负半周,仍在触发延迟角α处触发VT 2和VT 3(VT 2和VT 3的α=0处为ωt=π),VT 2和VT 3导通,电流从电源的b 端流出,经VT 3、R 、VT 2流回电源a 端。

单相全桥和半桥无源逆变电路

单相全桥和半桥无源逆变电路

单相全桥和半桥无源逆变电路学生姓名: 学号: 学院: 信息与通信工程学院专业: 自动化题目: MOSFET单相桥式无源逆变电路设计(纯电阻负载)指导教师: 职称:2011年12月31日中北大学课程设计任务书11/12 学年第一学期学院: 信息与通信工程学院专业: 自动化学生姓名: 学号: 课程设计题目: MOSFET单相桥式无源逆变电路设计(纯电阻负载) 起迄日期: 12月25日, 12月31日课程设计地点: 电气工程系实验中心指导教师:系主任:下达任务书日期: 2011年 12月 25 日课程设计任务书1(设计目的:1)培养学生文献检索的能力,特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。

2)培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

3)培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。

4)提高学生课程设计报告撰写水平。

2(设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等): 设计内容:1、设计一个MOSFET单相桥式无源逆变电路(纯电阻负载)设计要求:1)输入直流电压:U=100V; d2)输出功率:300W;3)输出电压波形:1KHz方波。

2、设计MOSFET单相半桥无源逆变电路(纯电阻负载)设计要求:1)输入直流电压:U=100V; d2)输出功率:300W;3)输出电压波形:1KHz方波。

3(设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计说明书、图纸、实物样品等〕:设计工作任务及工作量的要求:1)根据课程设计题目,收集相关资料、设计主电路和触发电路;2)用Multisim等软件制作主电路和控制电路原理图;3)撰写课程设计报告——画出主电路、控制电路原理图,说明主电路的工作原理,完成元器件参数计算,元器件选型,说明控制电路的工作原理,用Multisim 或EWB等软件绘出主电路典型的输出波形(比较实际波形与理论波形),绘出触发信号(驱动信号)波形,说明设计过程中遇到的问题和解决问题的方法,附参考资料。

IGBT单相电压型半桥无源逆变电路设计

IGBT单相电压型半桥无源逆变电路设计

IGBT单相电压型半桥无源逆变电路设计引言:无源逆变器是一种将直流电源转换为交流电源的电力电子装置。

在工业和家庭中,无源逆变器被广泛应用于交流电源的供应,如电机驱动、照明系统和电力供应等。

本文将介绍IGBT单相电压型半桥无源逆变电路的设计原理和方法。

一、无源逆变器原理:无源逆变器的基本原理是通过DC电源,经过电容滤波以及交流输出变压器等,将直流电源转换为交流电源。

在半桥无源逆变器中,瞬时电流流经其两个输出电容之一,从而实现交流输出。

二、电路设计:1.IGBT选择:由于半桥无源逆变器所需承受较高的电压和电流,因此需要选择耐压能力强的IGBT。

根据要求,选择耐压大于输入电压和输出电压的IGBT装置。

2.控制电路设计:半桥无源逆变器需要一个合适的控制电路来控制IGBT的开关状态。

一种常见的控制方法是采用PWM(脉冲宽度调制)技术。

PWM技术可通过控制转换器的开关时间,来实现输出电压的调节。

3.输出滤波电路设计:在半桥无源逆变器中,输出的交流电压通常需要通过滤波电路进行过滤,以消除输出中的谐波和噪音。

滤波电路通常由电感和电容组成,可根据需求选择适当的参数。

4.保护电路设计:为了确保无源逆变器的安全运行,需要设计相应的保护电路。

保护电路可以包括过压保护、过流保护、温度保护等功能,以防止电路过载、过热等情况发生。

三、实际应用:1.交流电机驱动:无源逆变器常用于交流电机驱动中,通过将直流电源逆变成交流电源,实现电机的控制和调速。

逆变器可以根据需要变换频率和电压,以满足不同负载的要求。

2.照明系统:无源逆变器也可以应用于照明系统中,通过逆变电路将直流电源转换成交流电源,供给照明设备。

逆变器可以实现对照明的调亮调暗和调色调温等功能,提高照明系统的灵活性。

3.电力供应:无源逆变器可以将直流电源转换为交流电源,用于电力供应。

逆变器可以应用于太阳能和风能等可再生能源系统中,将直流电源转换为交流电源,供给家庭和工业用电等。

单相半桥无源逆变电路的设计

单相半桥无源逆变电路的设计

单相半桥无源逆变电路的设计单相半桥无源逆变电路的基本原理是通过两个开关管交替导通和关断,实现直流电压到交流电压的转换。

在导通状态下,直流电源的正极连接到负载,并通过开关管将电流传递给负载。

在关断状态下,通过电感和电容等元件,将磁能和电能转换为交流电压输出。

通过两个开关管交替导通和关断,实现正负半周的交流电压输出。

单相半桥无源逆变电路主要由两个开关管、两个磁元件(电感、变压器等)和两个电容组成。

开关管的导通和关断通过控制电路实现,可以使用晶闸管、MOSFET或IGBT等开关元件。

磁元件用于储存磁能,将直流电能转换为交流电能。

电容则用于储存电能,平滑输出的交流电压波形。

接下来,我们将详细介绍单相半桥无源逆变电路的设计步骤。

1.确定电源和负载要求:根据具体应用需求,确定输入直流电压和输出交流电压的额定值。

2.选择开关管和控制电路:根据负载要求和工作条件,选择合适的开关管和控制电路。

考虑开关管的导通电流和耐受电压,以及控制电路的驱动能力和稳定性。

3.选择磁元件:根据负载要求和电源容量,选择合适的磁元件。

磁元件的参数包括电感值、饱和电流和损耗等。

4.选择电容:根据负载要求和输出电压纹波范围,选择合适的电容。

电容的参数包括容值、工作电压和损耗等。

5.设计控制电路:根据开关管的驱动方式,设计合适的控制电路。

常见的控制方式包括触发电路、斩波电路和保护电路等。

6.进行电路仿真:使用电路仿真软件,验证和优化设计的单相半桥无源逆变电路。

通过仿真结果,可以评估电路的性能和稳定性。

7.制作原型电路:根据设计结果,制作原型电路进行实际测试。

根据测试结果,对电路进行调整和优化。

8.优化电路参数:根据原型电路的测试结果,对电路参数进行调整和优化。

可以通过更换元件、调整电路连接方式等方法,改善电路性能。

9.进行电路性能测试:对优化后的单相半桥无源逆变电路进行性能测试。

测试项目包括输出波形、效率、稳定性和保护性能等。

10.进行传感器的选型与设计:根据实际要求,选择合适的传感器,并设计传感器的接口和驱动电路。

单相桥式逆变电路设计

单相桥式逆变电路设计

《电力电子技术》课程设计说明书单相桥式逆变电路的设计院、部:电气与信息工程学院学生姓名:指导教师:桂友超职称副教授专业:电气工程及其自动化班级:完成时间: 2014年6月电力电子技术》课程设计任务书一、课程设计的目的通过课程设计达到以下目的1、加强和巩固所学的知识,加深对理论知识的理解;2、培养学生文献检索的能力,特别是如何利用Internet检索需要的文献资料;3、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力;4、培养学生综合运用知识的能力和工程设计能力;5、培养学生运用仿真软件的能力和方法;6、培养学生科技写作水平。

二、课程设计的主要内容1、关于本课程学习情况简述2、主电路的设计、原理分析和器件的选择;3、控制电路的设计;4、保护电路的设计;5、利用MATLAB软件对自己的设计进行仿真。

三、课程设计的要求1、通过查阅资料,确定自己的设计方案;2、按学号尾数定课题,即课题一的学号尾数为1,以此类推。

自拟参数不能雷同;3、要求最后图纸是标准的CAD图;4、课程设计在第18周五前交上来。

四、课题1、课题一:单相桥式可控整流电路的设计已知单相交流输入交流电压220V,负载自拟,要求整流电压在0~100V连续可调,其它性能指标自定。

2、课题二:三相半波可控整流电路的设计已知三相交流输入线电压380V,要求整流电压在0~100V连续可调,负载自拟,其它性能指标自定。

3、课题三:三相桥式可控整流电路的设计已知三相交流输入线电压380V,要求整流电压在0~100V连续可调,负载自拟,其它性能指标自定。

4、课题四:直流降压斩波电路的设计已知直流输入电压200V,负载自拟,要求输出电压在50~100V可调,其它性能指标自定。

5、课题五:直流升压斩波电路的设计已知直流输入电压200V,负载自拟,要求输出电压在300~400V可调,其它性能指标自定。

6、课题六:直流升降压斩波电路的设计已知直流输入电压200V,负载自拟,要求输出电压在100~300V连续可调,其它性能指标自定。

中北大学单相半桥无源逆变电路的设计

中北大学单相半桥无源逆变电路的设计

1 绪论《电力电子技术》课程是一门专业技术基础课,电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后的一个实践教学环节。

其目的是训练学生综合运用学过的各种变流电路原理的基础知识,独立完成查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告的能力,使学生进一步加深对变流电路基本理论的理解和基本技能的运用,为今后的学习和工作打下坚实的基础。

《电力电子技术》课程设计是配合交流电路理论教学,为自动化专业开设的专业基础技术技能设计,课程设计对自动化专业的学生是一个非常重要的实践教学环节。

通过设计能够使学生巩固﹑加深对变流电路基本理论的理解,提高学生运用电路基本理论分析和处理实际问题的能力,培养学生的创新精神和创新能力。

了解并掌握单相无源逆变的变流方式和工作过程,分析各过程中器件的开通及关断情况,IGBT在一周期内导通180°,电流连续。

1.1IGBT单相电压型半桥无源逆变电路1.1.1单相电压型逆变电路(1)半桥逆变电路电路结构:见图1-1。

工作原理:V1和V2栅极信号各半周正偏、半周反偏,互补。

u o为矩形波,幅值为Um=Ud/2,i o 波形随负载而异,感性负载时,图1-1b,V1或V2通时,i o和u o同方向,直流侧向负载提供能量,VD1或VD2通时,i o和u o反向,电感中贮能向直流侧反馈,VD1、VD2称为反馈二极管,还使i o连续,又称续流二极管。

图1-1单相半桥电压型逆变电路及其工作波形优点:简单,使用器件少。

缺点:交流电压幅值U d/2,直流侧需两电容器串联,要控制两者电压均衡,用于几k W以下的小功率逆变电源。

1.1.2 IGBT绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。

基于MOSFET的半桥型开关电源设计

基于MOSFET的半桥型开关电源设计

基于MOSFET的半桥型开关电源设计半桥型开关电源是一种常用的直流电源设计,具有占空比可调节、电流输出稳定等优点。

它采用了MOSFET作为开关元件,具有开关速度快、功耗低、可靠性高等特点。

下面将介绍如何基于MOSFET设计一个半桥型开关电源。

首先,我们需要确定电源的输出电压和电流要求。

根据需求选择合适的MOSFET和其他电路元件。

接下来,我们需要设计脉冲宽度调制(PWM)控制电路,用于调节开关元件的占空比。

PWM控制电路可以使用555定时器或者单片机实现。

通过调整PWM信号的占空比,可以控制开关元件导通和截止的时间。

然后,我们需要设计一个驱动电路,用于控制MOSFET的开关动作。

驱动电路的作用是提供足够的电流和电压,以确保MOSFET能够快速开启和关闭。

驱动电路通常使用晶体管进行放大,从而达到足够的电流增益。

此外,还需要添加反馈电路,用于实现电压和电流的稳定控制。

接着,我们需要设计一个滤波电路,用于平滑输出电压。

滤波电路通常使用电容和电感组成,可以将输出电压的纹波降到较低的水平。

最后,我们需要设计一个保护电路,用于保护电源和负载。

保护电路可以包括过流保护、过压保护、过温保护等功能,以确保电源和负载的安全运行。

在设计完成后,我们需要进行电路模拟和实际测试,以验证设计的正确性和性能指标的是否满足要求。

根据实际情况,可能需要对电路进行进一步的优化和调整。

总结起来,基于MOSFET的半桥型开关电源设计包括确定需求、选择元件、设计PWM控制电路、设计驱动电路、设计滤波电路和设计保护电路等步骤。

通过合理的设计和优化,可以实现稳定可靠的功率输出,满足不同的应用需求。

附录一电力电子技术课程论文选题

附录一电力电子技术课程论文选题

附录1:电力电子技术课程论文备选题目:1、单相桥式相控整流的设计:设计要求:①负载为感性负载,L=700mH,R=500欧姆;②电网供电电压为单相AC 220V;③电网电压波动为 5%--10%;④输出电压为0~100V.2、AC/DC 转换电路设计:设计要求:①输入电压: AC220V;②输出电压: DC5V;③输出纹波电压:小于等于5V;3、三相桥式全控整流电路设计:设计要求:①交流测为三相工频电源②负载为220V、305A的直流电机4、基于IGBT降压斩波电路设计(纯电阻负载)设计要求:①输入直流电压:Ud=100V②输出功率:300W③开关频率5KHz④占空比10%~90%⑤输出电压脉率:小于10%5、基于IGBT升压斩波电路设计(纯电阻负载)设计要求:①输入直流电压:Ud=50V②输出功率:300W③开关频率5KHz④占空比10%~50%⑤输出电压脉率:小于10%6、基于IGBT单相桥式无源逆变电路设计(纯电阻负载)设计要求:①输入直流电压:Ud=100V②输出功率:300W③输出电压波形:1KHz方波7、单相交流调压电路(反并联)设计(纯电阻负载)设计要求:①电源电压:交流100V/50Hz②输出功率:500W③移相范围0º~180º8、升压DC-DC变换电路设计:设计要求:①设计DC5V输入,输出+6V~+15V可调的DC-DC升压变换电路,电路设计采用MC34063集成电源控制芯片为核心进行设计;②输出电压调节范围:+6V~+15V,电流:500mA~100mA范围9、晶闸管光控电子开关电路设计设计要求:①设计用于220V/60W白炽灯控制的光控电子开关电路,要求在亮环境下白炽灯灭,暗环境下白炽灯亮,白炽灯控制主电路采用BT151作为控制元件,感光元件采用光敏二极管。

②光控开关动作可靠,具有良好的节能效果10、单相交流调压电路(混合反并联)设计(纯电阻负载)设计要求:①电源电压:交流100V/50Hz②输出功率:500W③移相范围0º~180º11、MOSFET单相半桥无源逆变电路设计(纯电阻负载)设计条件:①输入直流电压:Ud=100V②输出功率:300W③输出电压波形:1KHz方波12、题目自拟设计条件:选题范围为本课程所涉及的知识与技术为主。

MOSFET单相桥式无源逆变电路设计

MOSFET单相桥式无源逆变电路设计

MOSFET单相桥式无源逆变电路设计无源逆变电路是一种将直流电能转换为交流电能的电路,常用于交流电机驱动、太阳能逆变器等应用中。

MOSFET单相桥式无源逆变电路是其中一种常见的设计方案,下面将详细介绍其设计原理和步骤。

设计原理:MOSFET单相桥式无源逆变电路由四个MOSFET管组成,分别为Q1、Q2、Q3和Q4、其中,Q1和Q4为上管,Q2和Q3为下管。

通过控制MOSFET管的导通和关断,实现直流电源的正负半周期切换,从而产生交流电源输出。

设计步骤:1.电源选择:根据实际需求选择适当的直流电源作为输入电源。

通常情况下,选择稳定的直流电源,如电池或直流电源供应器。

2.选择MOSFET管:根据设计要求,选择适当的MOSFET管。

关键参数包括最大电流、最大电压、开关速度等。

确保所选的MOSFET管能够满足设计需求。

3.电路连接:按照桥式无源逆变电路的连接方式,将四个MOSFET管连接成桥式电路。

其中,Q1和Q4的源极连接到正极,Q2和Q3的源极连接到负极。

同时,将输入电源连接到Q1和Q3的栅极,Q2和Q4的栅极通过适当的驱动电路控制。

4.控制信号生成:通过控制Q1和Q3的栅极驱动电路,生成交替的高低电平信号,控制其导通和关断。

具体的控制信号生成方式可以采用计算机控制、单片机控制或者专用的驱动芯片。

5.输出滤波:由于无源逆变电路输出的是一个脉冲信号,需要通过滤波电路将其转变为平滑的交流电源输出。

常用的滤波电路包括LC滤波电路、RC滤波电路等。

6.保护措施:为了保护MOSFET管和其他电路元件,可以采取一些保护措施,如过流保护、过压保护、温度保护等。

7.参数调整:在实际应用中,根据具体的负载要求和输出电流电压等参数,对无源逆变电路进行调整和优化。

可以通过改变MOSFET管的参数、调整滤波电路等方式来实现。

总结:MOSFET单相桥式无源逆变电路是一种常见的无源逆变电路设计方案。

通过控制MOSFET管的导通和关断,将直流电能转换为交流电能。

基于MOSFET的半桥型开关电源设计

基于MOSFET的半桥型开关电源设计

基于MOSFET的半桥型开关电源设计在半桥型开关电源设计中,通常使用两个相互串联的MOSFET管,一个用作上开关管,一个用作下开关管。

同时,还需要一个用于产生PWM信号的控制电路,以及滤波电感和电容来实现稳压输出。

下面将详细介绍基于MOSFET的半桥型开关电源的设计步骤和注意事项。

首先,在设计半桥型开关电源时,需要确定输出电压和输出电流的要求。

根据要求选择合适的MOSFET器件,主要考虑的因素包括耐压能力、导通电阻、开关速度等。

同时,还需要确定控制电路的工作频率,一般选择在几十kHz至几百kHz的范围内。

其次,设计PWM控制电路。

PWM信号用于控制MOSFET的开关时间和占空比,从而实现输出电压的调节。

常用的PWM控制方法有固定频率PWM控制和变频PWM控制。

固定频率PWM控制通过改变占空比来调节输出电压;变频PWM控制通过改变开关频率来调节输出电压。

根据具体需求选择合适的PWM控制方式,并设计相应的控制电路。

然后,设计滤波电感和输出电容。

滤波电感用于平滑输出电流,减小输出纹波;输出电容用于平滑输出电压,减小输出纹波。

根据输出电流和输出电压的要求,计算合适的滤波电感和输出电容数值,并在设计中加入相应的元件。

最后,进行电源开关电源的布局和布线。

布局时需要注意减小开关元件和滤波元件之间的互感干扰,尤其是对MOSFET元件,要避免其与输出电感、输出电容直接相连。

布线时要尽量缩短导线长度,减小损耗和电磁干扰。

需要注意的是,在设计过程中需进行合理的电流和功率计算,以确保电源设计满足负载的需求。

另外,还需要关注电源的稳定性和可靠性,确保设计的电源在各种工作条件下都能正常工作。

总之,基于MOSFET的半桥型开关电源设计具有很大的灵活性和可扩展性,可以满足不同的电源需求。

通过合理选择MOSFET器件、设计PWM 控制电路、配置滤波元件和进行合理的布局布线,可以实现高效率和低功耗的电源转换。

MOSFET单相桥式无源逆变电路设计

MOSFET单相桥式无源逆变电路设计

MOSFET单相桥式无源逆变电路设计
首先,我们需要选择适合的MOSFET管。

选取的MOSFET应具备以下特性:低导通电阻、高开关速度、高耐压能力以及低驱动功率。

一种常用的
型号是IRF540。

然后,我们需要设计驱动电路来控制MOSFET管的开关。

对于驱动电路的设计,我们采用了一种简单的方法,即使用与非门电
路来实现对MOSFET管的驱动。

在输入端,我们使用PWM信号源,其频率
可以选择为几千赫兹。

PWM信号将通过与非门电路,经过一定的延时,控
制MOSFET管的开关。

然后,我们需要确定逆变电路的工作频率和负载电流。

在这个设计中,我们选择了50赫兹的工作频率,并假设负载电流为5安培。

根据这些参数,我们可以计算出MOSFET管的电流和功率。

接下来,我们需要选择适合的滤波电路来减小电压的谐波成分,从而
实现更好的逆变效果。

在这个设计中,我们选择了LC滤波器。

我们可以
根据负载电流和工作频率来选择合适的电感和电容。

最后,我们需要进行电路的模拟和优化。

我们利用电路仿真软件,如LTspice,来验证电路的性能。

我们可以通过对电路进行参数调整,来获
得更好的工作效果。

总结起来,MOSFET单相桥式无源逆变电路的设计需要选择适合的MOSFET管,并设计合适的驱动电路、滤波电路。

通过电路模拟和优化,
我们可以得到一个高效、稳定的逆变电路。

这种电路常用于太阳能、风能
等新能源领域,实现将直流电能转换为交流电能的目标。

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基于MOSFET的单相半桥无源逆变电路的设计基于MOSFET的单相半桥无源逆变电路的设计设计目的:1〃掌握单相桥式全控桥整流电路和单相半桥无源逆变电路的工作原理,进行结合完成交-直-交电路的设计;2〃熟悉两种电路的拓扑,控制方法;3〃掌握两种电路的主电路,驱动电路,保护电路的设计方法,元器件参数的计算方法;4〃培养一定的电力电子的实验和调试能力;5〃培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力; 2〃加深理解《电力电子技术》课程的基本理论;设计指标:MOSFET电压型单相半桥无源逆变电路设计(纯电阻负载)(1)输入直流电压:Ui=200V(2)输出功率:500W(3)输出电压波形:1KHz方波总体目标及任务:选择整流电路,计算整流变压器额定参数,选择全控器件的额定电压电流,计算平波电抗器感值,设计保护电路,全控器件触发电路的设计,画出主电路原理图和控制电路原理图,进行Matlab的仿真,画出输出电压,电流模拟图。

1〃主电路的设计:(1)整流部分主电路设计:单项桥式全控整流电路带电阻性负载电路如图(1):idR图(1)在单项桥式全控整流电路中,晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂,VT2和VT3 组成另一对桥臂。

在u2正半周(即a点电位高于b点电位),若4个晶闸管均不导通,负载电流id为零,ud也为零,VT1、VT4串联承受电压u2,设VT1和VT4的漏电阻相等,则各承受u2的一半。

若在触发角α处给VT1和VT4加触发脉冲,VT1、VT4即导通,电流从a端经VT1、R、VT4流回电源b端。

当u2为零时,流经晶闸管的电流也降到零,VT1和VT4关断。

在u2负半周,仍在触发延迟角α处触发VT2和VT3(VT2和VT3的α=0处为ωt=π),VT2和VT3导通,电流从电源的b端流出,经VT3、R、VT2流回电源a端。

到u2过零时,电流又降为零,VT2和VT3关断。

此后又是VT1和VT4导通,如此循环的工作下去,整流电压ud和晶闸管VT1、VT4两端的电压波形如下图(2)所示。

晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为工作原理第1阶段(0~ωt1):这阶段u2在正半周期,a点电位高于b点电位晶闸管VT1和VT2方向串联后于u2连接,VT1承受正向电压为u2/2,VT2承受u2/2的反向电压;同样VT3和VT4反向串联后与u2连接,VT3承受u2/2的正向电压,VT4承受u2/2的反向电压。

虽然VT1和VT3受正向电压,但是尚未触发导通,负载没有电流通过,所以Ud=0,id=0。

第2阶段(ωt1 ~π):在ωt1 时同时触发VT1和VT3,由于VT1和VT3受正向电压而导通,有电流经a点→VT1→R→VT3→变压器b点形成回路。

在这段区间里,ud=u2,id=iVT1=iVT3=ud/R。

由于VT1和VT3导通,忽略管压降,uVT1=uVT2=0,而承受的电压为uVT2=uVT4=u2。

2U2和U2。

2第3阶段(π~ωt2 ):从ωt=π开始u2进入了负半周期,b点电位高于a点电位,VT1和VT3由于受反向电压而关断,这时VT1~VT4都不导通,各晶闸管承受u2/2的电压,但VT1和VT3承受的事反向电压,VT2和VT4承受的是正向电压,负载没有电流通过,ud=0,id=i2=0。

第4阶段(ωt2 ~π):在ωt2 时,u2电压为负,VT2和VT4受正向电压,触发VT2和VT4导通,有电流经过b点→VT2→R→VT4→a点,在这段区间里,ud=u2,id=iVT2=iVT4=i2=ud/R。

由于VT2和VT4导通,VT2和VT4承受u2的负半周期电压,至此一个周期工作完毕,下一个周期,充复上述过程,单项桥式整流电路两次脉冲间隔为180°。

(2)逆变部分主电路设计:如图所示,它有两个桥臂,每个桥臂由一个全控器件和一个二极管反并联而成。

在直流侧有两个相互串联的大电容,两个电容的中点为直流电源中点。

负载接在直流电源中点和两个桥臂连接点之间。

开关器件设为V1和V2,当负载为感性时,输出为矩形波,Um=Ud/2.刚开始V1为通态,V2为断态,给V1关断信号,V2开通信号后,V1关断,但由于感性负载,电流方向不能立即改变,就沿着VD2续流,直到电流为零时VD2截止,V2开通,电流开始反向。

依此原理,V1和V2交替导通,VD1和VD2交替续流。

此电路优点在于结构简单,使用器件少,缺点是输出交流电压幅值仅为Ud/2。

(3)控制电路的设计:控制电路需要实现的功能是产生控制信号,用于逆变电路中功率器件的通断,通过对逆变角的调节而达到对逆变后的交流电压的调节。

我们采用PWM控制方法,进行连续控制,我们采用了SG3525芯片,它是一款专用的PWM控制集成芯片,它采用恒频调宽控制方案,内部包括精密基准源,锯齿波振荡器,误差放大器,比较器,分频器和保护电路等。

SG3525是电流控制型PWM控制器,所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。

在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较,从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。

由于结构上有电压环和电流环双环系统,因此,无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高,是目前比较理想的新型控制器。

SG3525的结构和工作原理:1.Inv.input(引脚1):误差放大器反向输入端。

在闭环系统中,该引脚接反馈信号。

在开环系统中,该端与补偿信号输入端(引脚9)相连,可构成跟随器。

2.Noninv.input(引脚2):误差放大器同向输入端。

在闭环系统和开环系统中,该端接给定信号。

根据需要,在该端与补偿信号输入端(引脚9)之间接入不同类型的反馈网络,可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。

3.Sync(引脚3):振荡器外接同步信号输入端。

该端接外部同步脉冲信号可实现与外电路同步。

4.OSC.Output(引脚4):振荡器输出端。

5.CT(引脚5):振荡器定时电容接入端。

6.RT(引脚6):振荡器定时电阻接入端。

7.Discharge(引脚7):振荡器放电端。

该端与引脚5之间外接一只放电电阻,构成放电回路。

8.Soft-Start(引脚8):软启动电容接入端。

该端通常接一只5 的软启动电容。

pensation(引脚9):PWM比较器补偿信号输入端。

在该端与引脚2之间接入不同类型的反馈网络,可以构成比例、比例积分和积分等类型调节器。

10.Shutdown(引脚10):外部关断信号输入端。

该端接高电平时控制器输出被禁止。

该端可与保护电路相连,以实现故障保护。

11.Output A(引脚11):输出端A。

引脚11和引脚14是两路互补输出端。

12.Ground(引脚12):信号地。

13.Vc(引脚13):输出级偏臵电压接入端。

14.Output B(引脚14):输出端B。

引脚14和引脚11是两路互补输出端。

15.Vcc(引脚15):偏臵电源接入端。

16.Vref(引脚16):基准电源输出端。

该端可输出一温度稳定性极好的基准其中,脚16 为SG3525 的基准电压源输出,精度可以达到(5.1±1%)V,采用了温度补偿,而且设有过流保护电路。

脚5,脚6,脚7 内有一个双门限比较器,内电容充放电电路,加上外接的电阻电容电路共同构成SG3525 的振荡器。

振荡器还设有外同步输入端(脚3)。

脚1 及脚2 分别为芯片内误差放大器的反相输入端、同相输入端。

该放大器是一个两级差分放大器,直流开环增益为70dB 左右。

SG3525的特点如下:(1)工作电压范围宽:8—35V。

(2)5.1(1 1.0%)V微调基准电源。

(3)振荡器工作频率范围宽:100Hz¬—400KHz.(4)具有振荡器外部同步功能。

(5)死区时间可调。

(6)内臵软启动电路。

(7)具有输入欠电压锁定功能。

(8)具有PWM琐存功能,禁止多脉冲。

(9)逐个脉冲关断。

(10)双路输出(灌电流/拉电流): mA(峰值)。

各部分功能: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/TCT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:(4)驱动电路的设计:如图,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),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。

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