原创电力操作电源主电路参数设计

 2008-7-3 14:33  1346 4 4 分类: 工程师职场

通常，开关管和整流二极管的选取取决于它的电压应力与电流应力。依据输入最高电压时输出最大电流的要求来确定其电压与电流等级，并预留1.5~2倍的电压和2~3倍的电流裕量。由于整流滤波后的直流电压最大值为618V，变压器原边电流最大值为Ip=12A/K=12A，所以功率管采用IXYS公司生产的IXFX27N80Q功率管，额定电压为800V，额定电流为27A。

因为变压器副边采用全桥整流电路，整流管上承受的最大反向电压为VVD=618V，而整流管流过的最大电流为：I0VDmax≥2I0max=24A，所以选取IXYS公司生产的DSEI30二极管，能承受的最高电流为26A(高于2倍的输出额定电流)，最大反向电压1200V。
实验结果及分析

为了考察选择的参数是否达到了设计的要求，本文利用TDS3012记忆示波器采集了变压器初次级电压/电流波形和次级整流器输出波形进行分析。

图2给出了输入交流电压380V，输出220V/6.5A时的变压器初级电压/电流波形。从图中可以看出，初级变压器的电压波形很纯净，原边电流也因为有谐振电感的存在，没有了传统硬开关变换器所出现的开通电流尖峰。同时，原边电流在上冲或者下冲时斜率很大，很快上升到负载电流，说明谐振电感此时几乎处于饱和状态，导致占空比丢失大大减小。

图3给出了输入交流电压380V、输出为220V/6.5A时的变压器次级电压/电流波形。从图中可以看出，副边电流波形很纯净，并且在换向时，尖峰也没有原边电流那么大。同时，副边电压有少许振荡，这是由输出整流管的反向恢复和变压器的副边漏感造成的。

图4是次级整流器输出电压波形，由图中可以看出，次级回路输出电压几乎没有后沿尖峰，这也从侧面说明了主变压器漏感较小，以及磁芯用PM型可以减少漏磁。
结语

在电力操作电源的研究中，主电路的设计对整个电源的性能起非常重要的作用。经实际测量得知，利用上述设计方法对主电路进行设计，整个电源的性能稳定，输出电压尖峰大大减小，效率较高。

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