《pwm大功率开关电源的原理与制作》

《《pwm大功率开关电源的原理与制作》》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·168-柚理殛其应用PWM大功率开关电源的原理与制作李川1郭江黔2(1．黔西南民族师专物理系贵州·兴义562400)(2．鑫高益磁楷有限公司浙江·杂姚315400)摘要在对主电路进行简介的基础上．介绍了一种棱磁共振系统使用的大功率宽调压开关电源的制作与调试，并给出了部分具体参数。关键词大功率开关电源PWbl制作与调试在核磁共振设备的梯度线圈中，需要用到脉冲大电流以形成所需要的梯度磁场。随着对核磁共振成像要求的提高，对开关电源的要求也随之提高，如何研制出更符合要求的开关电源，就成了一个常新的话题。本

2、文所介绍的开关电源，采用三相输入(输入电压342V一418V，频率50—60HZ)，具有功率大(最大输出电流60A)，电压连续可调范围大(0—160V)，纹波系数小，保护完善等一系列优点，非常适合核磁共振中对电源的要求，因而得到了广泛的使用。电路框图如图1所示，共由四个部分组成。电路系统采用了二次Dc变换方案，先通过三相整流将交流电变为直流电，再经推挽逆变电路将直流电变为高频方波，最后由脉冲变压器藕合到次级，二次整流滤波后得到直流输出电压。电源采用了UNITRODE公司生产的集成电路UC3526，其

3、内部电路如图2所示，由内部基准电压、振荡器、误差放大器、比较器、PWM锁存器、分相器、软启动、输出级等电路组成，是典型的固频脉宽调制器，它采用PWbl恒频脉宽调制技术，通过改变开关管的占空比来实现对电压的调制，输出电路采用了图腾柱输出形式，能使开关管更迅速的关断。UC3526输出两路相位差18盯的PWM信号，送至四个驱动器进行功率放大，图1电路框圈PWM大功率开关电源的原理与制作·169·控制八个开关元件的关断与导通，从而实现对输出电压的调整。开关元件采用的是绝缘栅型双极晶体管(IGBT)，它集双极

4、型功率晶体管和MOSFET管的优点于一体，具有输入阻抗高，驱动功率小，开关损耗小，通断速度快，工作频率高等优点，非常适合做大功率开关电源变换器中的开关元件。两路直流输出并联后经滤波得到最终的输出电压，由于并联后电流增大一倍，故输出功率大为提高。2A100PCB板电路功能简介2．1辅助电源：由三个三端稳压器提供，三路稳压输出分别是A+15V、一15V和B+lSV，其中B+15V是单独提供给TC4429脉冲驱动电路，为减少前级的干扰，不能和A+15V相混淆。2．2保护电路：光耦u2与Q4及附属元件构成输

5、入电压过压保护，U4B与Q5及附属元件构成输入电压欠压保护，U4C与Q7、Q8及附属元件构成输出电压的过压保护，U4A、Q9与继电器K1组成具有延时功能的防浪涌电路。U13A与U13B是一个双电压比较器，通过控制其输出可使UC3526停止输出，从而实现电源输出的关闭。2．3控制及调整电路Q1、Q2、u1及附属元件构成一个电流源，为电压调节电位器和电流调节电位器提供合适的电流。u7及附属元件构成过流及短路保护电路。U6将来自输出电压的变化或电压调节电位器的变化放大后输到UC3526的误差放大器，实现对

6、输出电压的稳定或调节；两样，U8将来自输出电流的变化或电流调节电位器的变化放大后输到UC3526的误差放大器，实现对输出电流的稳定或调节。2．4驱动电路：U9、U10、Ull、1312为功率驱动器，它将UC3526输出的脉冲信号进行功率放大后，控制开关管的通断。3A100PCB板的安装与调试3．1首先安装一个由单向可控硅通过Rc振荡电路，此电路的元件有：Rll、R12、R13、R14、R15、C12、C15、C16、C17、C18、CR7、Q3、4N32和变压器组成，将元件各自的安装好之后，用导线连

7、接点P6-1和P6—2，先可不接4N32光耦，用IN4148二极管代替接在原来的1①脚与③脚，以方便调试。在元件安装无误后，给电路接人正负18V电源，用示波器接在C17两端观察波形。其输出渡形应如图3所示。如果幅度不够或者过高的话，可适当调解Tl初次比，如果频率有差异可调整C12或C18的容量，T1工作时会伴有高频声，属于正常。3．2安装稳压电路me7815与me7915，安装集成块插座。3．3放置其余所有元件。3．4连接所有需要的短路点P7—1～1'7-3、钎∥曼⋯。j、yVN。t7P6—1～P6

8、—2、P64。P6"5、P6-7。P6．-8。P6—9P6、P6—10。P6--11-P6—12P、6-13．P6—14。P6—15、E1—3一El—4E4-1~】弭一3、E4—2一E4—4。·170·物理及其应用在没有插任何集成块的情况下，接通稳压电源，观察各个脚位的供给电压是否正常，待准确无误后，先放置4N32、OP07C,和LM324。3．6接入电压调节电位器、电流调节电位器和延迟保护继电器，先将电位器调到最小，通电观察，电路在开始通电时会通过U4A(LM324