随着软开关技术和并联均流技术的发展,高性能的大功率高频开关电源的研究与开发已成为电力电子领域的重要研究方向。针对大功率电源在性能、重量、体积、效率和可靠性方面的要求,本文主要对高效率的开关电源主电路结构和并联均流控制技术进行研究,并研制出一种基于LLC谐振的交流电力机车智能控制充电机系统。交流传动电力机车对其所用的大功率蓄电池充电机的工作效率要求达到90%以上,这是采用硬开关技术的开关电源难以达到的。根据这种开关电源功率大、效率要求高的特点,充电机主电路采用了LLC谐振全桥电路的结构。选取谐振元件参数是设计LLC谐振全桥电路的重点和难点,本文通过建立LLC全桥谐振变换器的线性等效模型,详细分析了LLC谐振全桥的频率、短路和空载特性,提出一套完整的LLC谐振全桥电路结构的参数设计方法。本充电机最大输出电流为150A,为此设计采用了5个30A电源模块并联供电的模式。论文依据设计要求选取LLC谐振全桥电路的元件参数,利用 SABER仿真验证了参数的正确性:并完成了整个电源模块主电路其它器件的参数选择;控制电路采用通用PWM调制芯片SG2525实现PFM调频控制。实现了电源模块的高频ZVS(零电压开关)软开关,有效地提高了电源模块的转换效率,减小了单模块的体积。通过对几种常用的负载均流方法进行研究和电路分析,根据主从均流控制的特点,采用CAN总线实现主从均流法,数字均流的采用提高了系统的抗干扰能力;设计了监控模块对各电源模块和整体输出进行监控;通过CAN总线接口和人机接口的设计,提高了电源系统的智能化和可操作性。实现了多个电源模块并联供电的模式最后给出了电源模块的实验结果和电源系统并联运行的测量数据,实验证明了理论分析的正确性和设计方法的合理性。
上传时间: 2022-04-04
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反激式开关电源变压器设计的详细步骤85W反激变压器设计的详细步骤 1. 确定电源规格. 1).输入电压范围Vin=90—265Vac; 2).输出电压/负载电流:Vout1=42V/2A, Pout=84W 3).转换的效率=0.80 Pin=84/0.8=105W 2. 工作频率,匝比, 最低输入电压和最大占空比确定. Vmos*0.8>Vinmax+n(Vo+Vf)600*0.8>373+n(42+1)得n<2.5Vd*0.8>Vinmax/n+Vo400*0.8>373/n+42得n>1.34 所以n取1.6最低输入电压Vinmin=√[(Vacmin√2)* (Vacmin√2)-2Pin(T/2-tc)/Cin=(90√2*90√2-2*105*(20/2-3)/0.00015=80V取:工作频率fosc=60KHz, 最大占空比Dmax=n(Vo+Vf)/[n(Vo+Vf)+Vinmin]= 1.6(42+1)/[1.6(42+1)+80]=0.45 Ton(max)=1/f*Dmax=0.45/60000=7.5us 3. 变压器初级峰值电流的计算. Iin-avg=1/3Pin/Vinmin=1/3*105/80=0.4AΔIp1=2Iin-avg/D=2*0.4/0.45=1.78AIpk1=Pout/?/Vinmin*D+ΔIp1=84/0.8/80/0.45=2.79A 4. 变压器初级电感量的计算. 由式子Vdc=Lp*dip/dt,得: Lp= Vinmin*Ton(max)/ΔIp1 =80*0.0000075/1.78 =337uH 取Lp=337 uH 5.变压器铁芯的选择. 根据式子Aw*Ae=Pt*1000000/[2*ko*kc*fosc*Bm*j*?],其中: Pt(标称输出功率)= Pout=84W Ko(窗口的铜填充系数)=0.4 Kc(磁芯填充系数)=1(对于铁氧体), 变压器磁通密度Bm=1500Gs j(电流密度): j=4A/mm2;Aw*Ae=84*1000000/[2*0.4*1*60*103*1500Gs*4*0.80]=0.7cm4 考虑到绕线空间,选择窗口面积大的磁芯,查表: ER40/45铁氧体磁芯的有效截面积Ae=1.51cm2 ER40/45的功率容量乘积为 Ap = 3.7cm4 >0.7cm4 故选择ER40/45铁氧体磁芯. 6.变压器初级匝数 1).由Np=Vinmin*Ton/[Ae*Bm],得: Np=80*7.5*10n-6/[1.52*10n-4*0.15] =26.31 取 Np =27T 7. 变压器次级匝数的计算. Ns1(42v)=Np/n=27/1.6=16.875 取Ns1 = 17T Ns2(15v)=(15+1)* Ns1/(42+1)=6.3T 取Ns2 = 7T
上传时间: 2022-04-15
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开关电源中功率器件的失效原因分析及解决方案 开关电源各重要器件的失效分析
上传时间: 2022-04-16
上传用户:zhanglei193
基于TMS320F28335的开关电源模块并联供电系统原理图+软件源码一、系统方案本系统主要由DC-DC主回路模块、信号采样模块、主控模块、电源模块组成,下面分别论证这几个模块的选择。1.1 DC-DC主回路的论证与选择方案一:采用推挽拓扑。 推挽拓扑因其变压器工作在双端磁化情况下而适合应用在低压大电流的场合。但是,推挽电路中的高频变压器如果在绕制中两臂不对称,就会使变压器因磁通不平衡而饱和,从何导致开关管烧毁;同时,由于电路中需要两个开关管,系统损耗将会很大。方案二:采用Boost升压拓扑。 Boost电路结构简单、元件少,因此损耗较少,电路转换效率高。但是,Boost电路只能实现升压而不能降压,而且输入/输出不隔离。方案三:采用单端反激拓扑。 单端反激电路结构简单,适合应用在大电压小功率的场合。由于不需要储能电感,输出电阻大等原因,电路并联使用时均流性较好。方案论证:上述方案中,方案一系统损耗大,方案二不能实现输入输出隔离,而方案三虽然对高频变压器设计要求较高,但系统要求两个DCDC模块并联,并且对效率有一定要求。因此,选择单端反激电路作为本系统的主回路拓扑。1.2 控制方法及实现方案方案一:采用专用的开关电源芯片及并联开关电源均流芯片。这种方案的优点是技艺成熟,且均流的精度高,实现成本较低。但这种方案的缺点是控制系统的性能取决于外围电路元件参数的选择,如果参数选择不当,则输出电压难以维持稳定。方案二:采用TI公司的DSP TMS320C28335作为主控,实现PWM输出,并控制A/D对输入输出的电压电流信号进行采样,从而进行可靠的闭环控制。与模拟控制方法相比,数字控制方法灵活性高、可靠性好、抗干扰能力强。但DSP成本不低,而且功耗较大,对系统的效率有一定影响。方案论证:上述方案中,考虑到题目要求的电流比例可调的指标,方案一较难实现,并且方案二开发简单,可以缩短开发周期。所以,选择方案二来实现本系统要求。
标签: tms320f28335 开关电源
上传时间: 2022-05-06
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全部都是个人珍藏开关电源书籍,学习完不成大牛你们来找我~1、《反激式开关电源设计、制作、调试》_2014年版2、《交換式電源供給器之理論與實務設計》3、《精通开关电源设计》_2008年版4、《开关电源的原理与设计》_2001年版5、《开关电源故障诊断与排除》_2011年版6、《开关电源设计》第2版_2005年版7、《开关电源设计与优化》_2006年版8、《开关电源设计指南》_2004年版9、《开关电源手册》第2版_2006年10、《新型开关电源优化设计与实例详解》_2006版11、開關電源專業英語
标签: 开关电源
上传时间: 2022-06-01
上传用户:默默
ti官方开发的开关电源功率级设计器,可以帮助工程师更快选取开关电源的拓扑,也有助于加深转换器中电压和电流的理解。不论是Buck、Boost,反激、半桥、全桥、温伯格,软件都有涵盖。包含一份软件使用说明
标签: 开关电源
上传时间: 2022-06-04
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目前市场上的音响功放电源大多采用线性稳压电源,其体积大、能耗高、效率低的特点越来越难以适应当今社会节能环保的需要。音响功放开关电源是顺应国家政策法规,适应市场需求而研制的高效节能电源,其具有功率智能检测,输出电压动态调整的功能,能大幅度提高音响系统的效率。文章分析了开关电源的技术特点,结合音响功放对电源的功能需求,提出了功率智能检测,输出电压动态调整的节能方案,并分别针对低端和高端市场设计了两款音响功放开关电源。低端电源考虑到成本因素,采用模拟器件构建,实现音响系统基本的功率调节功能。高端电源采用全桥移相软开关技术,实现电源本身的低耗高效工作,并采用数字信号处理器(DSP)作为控制模块的核心,其灵活的控制算法能够更加智能的使输出电压随输出功率动态调整,大大降低音响系统内部损耗,提高节能水平。文章针对两款开关电源提出了设计步骤,元器件参数的设计方法,对电路工作原理进行了详细的分析,针对DSP数控高端电源,提出了一种简单可靠的移相脉冲生成策略,设计了一种变参数积分分离Pl算法,并给出DSP控制的基本软件流程。然后制作样机,经实验调试,优化电路结构和元器件参数,实验结果满足设计技术指标。最后,从软硬件两方面着手,对电源设计的抗干扰措施提出基本的解决方案。
上传时间: 2022-06-18
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AC-DC 5V1A专用小功率开关电源DK106(PCB源文件+变压器参数+BOM清单).
上传时间: 2022-06-19
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开关稳压电源(以下简称开关电源)问世后,在很多领域逐步取代了线性稳压电源和晶闸管相控电源。早期出现的是串联型开关电源,其主电路拓扑与线性电源相仿,但功率晶体管工作于开关状态,随着脉宽调制(PWM)技术的发展,PWM开关电源问世,它的特点是用20KHz的载波进行脉冲宽度调制,电源的效率可达65%-70%,而线性电源的效率只有30%-40%。因此,用工作频率为20 kHz的PWM开关电源替代线性电源,可大幅度节约能源,从而引起了人们的广泛关注,在电源技术发展史上被誉为20kHz革命。随着超大规模集成芯片尺寸的不断减小,电源的尺寸与微处理器相比要大得多;而航天、潜艇、军用开关电源以及用电池的便携式电子设备(如手提计算机、移动电话等)更需要小型化、轻量化的电源,因此,对开关电源提出了小型轻量要求,包括磁性元件和电容的体积重量也要小。此外,还要求开关电源效率要更高,性能更好,可靠性更高等,这一切高新要求便促进了开关电源的不断发展和进步。
上传时间: 2022-06-20
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变压器开关电源按初级线圈激励方式有单端式和双端式之分。所谓单端变压器开关电源,是指开关电源在一个工作周期之内,变压器的初级线圈只被直流电压激励一次。一般单激式变压器开关电源在一个工作周期之内,只有半个周期向负载提供功率(或电压)输出。单端式是一种成本较低的电源电路,功耗小、效率高、体积小、重量轻、滤波效率高、电路形式灵活多样,可以同时输出不同的电压,且有较好的电压调整率。缺点是输出的纹波电压较大、外特性差,适用于相对固定的负载,普应用于小功率电子设备之中。当变压器的初级线圈正好被直流电压激励时,次级线圈没有向负载提供功率输出,而仅在初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出,这种变压器开关电源称为反激式开关电源。由于这种开关电源比正激式变压器开关电源少用一个续流二极管,一个大储能滤波电感,因此反激式变压器开关电源的体积要比正激式变压器开关电源的体积小,且成本也低。反激式变压器开关电源调控占空比的误差信号幅度比较低,误差信号放大器的增益和动态范围也比较小。由于这些优点,反激式变压器开关电源非常广泛地应用于家电领域中。
上传时间: 2022-07-12
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