業(yè)余打造500W半橋試驗(yàn)電源
在電源網(wǎng)看了許多有益的文章,只是由于本人并非專業(yè)人士,所以并不多產(chǎn),以致于想分享喜悅而又拿不出手,但電子愛好之心卻是有增無減。
我當(dāng)初就是想制作電動車60V電壓等級正弦逆變,而這個試驗(yàn)電源初衷純粹是為了代替60V串聯(lián)電瓶做的,不必來回于電動車與工作室之間。結(jié)果就越學(xué)越多,越做越多,越陷越深。
先看成品圖:
目前空載測試輸出60VDC很穩(wěn)定,只是變壓器不太合理,有點(diǎn)小叫。2小時空載各器件溫度沒有變化。沒有帶載,因?yàn)闆]有負(fù)載。
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一、電源制作是帶著幾個問題而設(shè)計(jì):
1.拓?fù)鋯栴},對于500W,比較過全橋與半橋,由于全橋管子多,驅(qū)動芯片也多,加上我考慮的是嘗試驅(qū)動驗(yàn)證,太多驅(qū)動芯片不利于驗(yàn)證,最后理所當(dāng)然選半橋了。
2.控制芯片。參考了前人一些成功的案例,
(1)PWM振蕩芯片選3525,芯片PWM雙路輸出,內(nèi)置死區(qū),穩(wěn)壓反饋。。。功能已合我意,并且我也用過許多次了;
(2)功率驅(qū)動芯片選IR2110S,這個也是老生常談的芯片了,一個2110S靠自舉電路就可以直接驅(qū)動上下功率管,給我的明顯好處就是使得設(shè)計(jì)線路簡潔明了。
3.芯片供電問題,曾經(jīng)想過有什么自激供電,但思前想后,最終還是回歸到利用小反激輔助電源來供電。這樣好處是供電功率夠,能做多路供電,可為半橋前后隔離提供輔助供電。
前后隔離和穩(wěn)壓問題。這在畫圖分析時也是考慮比較多的,在下面分解時就會說到了。
二、
(1)主功率圖
功率圖中規(guī)中矩,元件選擇根據(jù)實(shí)際功率選擇即可。其中這個初級隔直電容取值我的依據(jù)是容抗公式Rc=2*pi*F*C,如果不對請指正。有人說正常的情況下可以不用隔直電容,也有人說最好加上隔直電容,反正先保留意見,各自根據(jù)個人的技術(shù)高低和控制電路的架設(shè)取舍。
(2)控制電路:
控制電路比較有意思,首先我吸收了像老壽啊等各大高手的經(jīng)驗(yàn),通過二極管進(jìn)行電氣的單向流動,起到一定的強(qiáng)弱電隔離作用,也就是圖上見到的D10,D11,D8三個二極管了。當(dāng)功率管壞掉的情況下,最多是2110芯片電路部分損壞,而3525芯片電路避免遭殃。減少了元件燒壞的可能。
其次3525穩(wěn)壓的過程,沒有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)構(gòu)建分析,而是從邏輯控制上掌握。因?yàn)榉€(wěn)壓通過光耦隔離,反應(yīng)到VF處時已經(jīng)是非高電平就是低電平,此時3525若不加反饋補(bǔ)償,在431穩(wěn)壓情況下很容易想像3525的占空調(diào)節(jié)可能一下為0,一下最大的不連貫情形。此時我采取的是C20,R34,R31,R33的回路,讓誤差輸出腳9腳反饋通過這串回路,進(jìn)而調(diào)節(jié)3525的反相端,最終占空比不會夸張地變化。如此形成有效的調(diào)節(jié)。這就是為什么要有這個接法的思考。
(3)次級穩(wěn)壓圖:
輔助電源14V的地和功率地相接,14AV的地和次級地相接。回路走法清晰,符合電路原理。相互隔離。
(4)過流保護(hù)圖:
次級通過817光耦實(shí)現(xiàn)初次級的電氣隔離,其中穩(wěn)壓靠431和3525的1腳配合,過流靠
限流電阻取樣,通過比較器LM393拉通光耦,間接調(diào)節(jié)3525占空比。
(5)反激輔助電源:
輔助電源的芯片有許多,我只是以我現(xiàn)買有的VIPER22A作為應(yīng)用。變壓器是EE19。