变频器用多功能开关电源设计

《变频器用多功能开关电源设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第28卷第1期电力自动化设备V01．28No．12008年1月ElectricPowerAutomationEquipmentJan．2008@变频器用多功能开关电源设计宋鸿斋，谢吉华，陈志强，赵书红(东南大学电气工程学院，江苏南京210096)摘要：设计了一种为变频器内部电路供电的多功能开关电源，该电源能通过PWM调节自适应直流输入端大范围的电压浮动．具有稳定的5路直流电压输出该电源基于峰值电流控制型芯片UC3842．论述了其工作原理和外围电路的设计主电路中DC—DC变换环节采用单端反激式隔离变压器．着重介绍了其设计过程．包括磁芯的选择、原边及各路输出匝数的计算。经过调试

2、和实验测试．该电源能够在输入电压变化较大的情况下长期稳定的工作，为变频器可靠供电。关键词：变频器；开关电源；UC3842：反激变压器中图分类号：TM464文献标识码：B文章编号：1006—6047(2008)01—0105—04随着交流电机调速技术的发展．变频器得到了VIu

3、UVL0-．．—--．．-——越来越广泛的应用．而变频器的正常工作往往需要msal一SV一U一SF咎罱给其主控系统、驱动系统、通信系统等功能模块提供莹多路稳定的隔离直流电源[1-3]文中所设计的电源就具有这样的功能不仅如呈穹此．该电源还应能够自适应输入电压波动．随着输与入电压的变化自动调节PWM输出来保

4、证输出电压ERRCRAMP2的稳定一l一31设计要求多功能开关电源要求为变频器逆变器3个上桥图1UC3842内部结构图臂的IGBT提供驱动电压．并为其他部分提供电源．Fig．1StructureofUC3842具体指标如下：3脚(I)：电流检测端。流过开关管的电流被输入直流250V+40％．即150～350V；检测电阻转换为电压信号并被送入此脚．用来控制输出3路24V、2A独立输出。2路±15V、0．2APWM锁存器．调整输出电压大小并且当该脚电压共地输出；1路5V、1A输出。超过1V时．UC3842即关闭输出脉冲．从而保护开由于逆变器3个上桥臂每一时刻最多有2个同关管不致

5、因过流而损坏时导通．所以输出总功率为110W。4脚(RT／CT)：内接振荡电路。外接RC定时元2芯片选择件．定时电阻R接在4脚和8脚之间，定时电容C接在4脚到地，振荡频率为厂：1．72／(RC)。其振荡多功能开关电源选用一种开关电源设计专用频率最高可达500kHz芯片UC3842．该芯片是美国Unitorde公司生产的一5脚(GND)：电源电路与控制电路的接地端。种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片．UC3842可专门用于控制占空比适应负载变化造成6脚(OUT)：推挽输出放大器的输出端。为推拉的输出电压变化．负载调整率好，比较适合该电源的式输出．可直接驱动场效应管，驱

6、动电流的平均值可应用场合]达200mA．最大可达1A峰值电流，输出的低电平电路中开关管选择N沟道场效应管K1358．其为1．5V。输出的高电平为13．5V。额定参数为900V／9A．有充分的裕量保证系统的安7脚(Vcc)：电源输入端。外接电源电压Vcc，全运行。UC3842的开启电压为16V．关断电压为10V，其内2．1UC3842内部结构和引脚功能部有一个34V的稳压管．可以保证内部电路工作在UC3842为双列直插式封装．其内部结构见图1。34V以下该电源电压经内部基准电压电路的作用2．2UC3842管脚功能产生5V基准电压．作为UC3842的内部电源使用，并1脚(COM

7、P)：误差放大器的输出端。经衰减得到2．5V电压作为内部比较器的基准电压。2脚(VFB)：误差放大器的反相输入端。8脚(VREF)：参考电压(+5V)输出端。可提供收稿日期：2007—02—02；修回目期：2007—04—26参考电压电力自动化设备第28卷经误差放大器比较放大后．调整PWM输出脉冲的宽3硬件电路设计度，从而稳定输出电压。主回路电流由电阻进行取样．取样电压经3脚加到UC3842内的电流比3．1工作原理[5．9】较器的一个输入端．与误差电压放大器的输出进行根据芯片功能的介绍．所设计的电路图如图2所比较，当该取样电压等于误差电压(最大值为1V)示。当电源通电时，输

8、入电压通过电阻，对电容时，UC3842的输出脉冲被中断，从而实现限流保护。c4充电，当UC3842的7脚(Vee端)达到导通门槛该电源用UC3842的PWM输出直接驱动开关管．，电压(16v)后，UC3842开始工作，此后芯片由反馈的作用是限制峰值驱动电流线圈供电，电压维持在l3v左右。开关变压器的反当直流输入电压变化时．以变大为例．此时反馈馈绕组Ns两端电压经V叭、c3、V叭c4整流滤波电压也会相应变大．也就使得UC3842电压误差放大后再经过、。分压后，从2脚送人UC3842的误器的输出变小．也就使得PWM输出