38V/100A可直接并联大功率AC/DC变换器 随着电力电子技术的发展,电源技术被广泛应用于计算机、工业仪器仪表、军事、航天等领域,涉及到国民经济各行各业。特别是近年来,随着IGBT的广泛应用,开关电源向更大功率方向发展。研制各种各样的大功率,高性能的开关电源成为趋势。某电源系统要求输入电压为AC220V,输出电压为DC38V,输出电流为100A,输出电压低纹波,功率因数>0.9,必要时多台电源可以直接并联使用,并联时的负载不均衡度<5%。 设计采用了AC/DC/AC/DC变换方案。一次整流后的直流电压,经过有源功率因数校正环节以提高系统的功率因数,再经半桥变换电路逆变后,由高频变压器隔离降压,最后整流输出直流电压。系统的主要环节有DC/DC电路、功率因数校正电路、PWM控制电路、均流电路和保护电路等。 1 有源功率因数校正环节 由于系统的功率因数要求0.9以上,采用二极管整流是不能满足要求的,所以,加入了有源功率因数校正环节。采用UC3854A/B控制芯片来组成功率因数电路。UC3854A/B是Unitrode公司一种新的高功率因数校正器集成控制电路芯片,是在UC3854基础上的改进。其特点是:采用平均电流控制,功率因数接近1,高带宽,限制电网电流失真≤3%[1]。图1是由UC3854A/B控制的有源功率因数校正电路。 该电路由两部分组成。UC3854A/B及外围元器件构成控制部分,实现对网侧输入电流和输出电压的控制。功率部分由L2,C5,V等元器件构成Boost升压电路。开关管V选择西门康公司的SKM75GB123D模块,其工作频率选在35kHz。升压电感L2为2mH/20A。C5采用四个450V/470μF的电解电容并联。因为,设计的PFC电路主要是用在大功率DC/DC电路中,所以,在负载轻的时候不进行功率因数校正,当负载较大时功率因数校正电路自动投入使用。此部分控制由图1中的比较器部分来实现。R10及R11是负载检测电阻。当负载较轻时,R10及R11上检测的信号输入给比较器,使其输出端为低电平,D2导通,给ENA(使能端)低电平使UC3854A/B封锁。在负载较大时ENA为高电平才让UC3854A/B工作。D3接到SS(软启动端),在负载轻时D3导通,使SS为低电平;当负载增大要求UC3854A/B工作时,SS端电位从零缓慢升高,控制输出脉冲占空比慢慢增大实现软启动。 2 DC/DC主电路及控制部分分析 2.1 DC/DC主电路拓扑 在大功率高频开关电源中,常用的主变换电路有推挽电路、半桥电路、全桥电路等[2]。其中推挽电路的开关器件少,输出功率大,但开关管承受电压高(为电源电压的2倍),且变压器有六个抽头,结构复杂;全桥电路开关管承受的电压不高,输出功率大,但是需要的开关器件多(4个),驱动电路复杂。半桥电路开关管承受的电压低,开关器件少,驱动简单。根据对各种拓扑方案的工程化实现难度,电气性能以及成本等指标的综合比较,本电源选用半桥式DC/DC变换器作为主电路。图2为大功率开关电源的主电路拓扑图。
上传时间: 2013-11-13
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地弹的形成:芯片内部的地和芯片外的PCB地平面之间不可避免的会有一个小电感。这个小电感正是地弹产生的根源,同时,地弹又是与芯片的负载情况密切相关的。下面结合图介绍一下地弹现象的形成。 简单的构造如上图的一个小“场景”,芯片A为输出芯片,芯片B为接收芯片,输出端和输入端很近。输出芯片内部的CMOS等输入单元简单的等效为一个单刀双掷开关,RH和RL分别为高电平输出阻抗和低电平输出阻抗,均设为20欧。GNDA为芯片A内部的地。GNDPCB为芯片外PCB地平面。由于芯片内部的地要通过芯片内的引线和管脚才能接到GNDPCB,所以就会引入一个小电感LG,假设这个值为1nH。CR为接收端管脚电容,这个值取6pF。这个信号的频率取200MHz。虽然这个LG和CR都是很小的值,不过,通过后面的计算我们可以看到它们对信号的影响。先假设A芯片只有一个输出脚,现在Q输出高电平,接收端的CR上积累电荷。当Q输出变为低电平的时候。CR、RL、LG形成一个放电回路。自谐振周期约为490ps,频率为2GHz,Q值约为0.0065。使用EWB建一个仿真电路。(很老的一个软件,很多人已经不懈于使用了。不过我个人比较依赖它,关键是建模,模型参数建立正确的话仿真结果还是很可靠的,这个小软件帮我发现和解决过很多实际模拟电路中遇到的问题。这个软件比较小,有比较长的历史,也比较成熟,很容易上手。建议电子初入门的同学还是熟悉一下。)因为只关注下降沿,所以简单的构建下面一个电路。起初输出高电平,10纳秒后输出低电平。为方便起见,高电平输出设为3.3V,低电平是0V。(实际200M以上芯片IO电压会比较低,多采用1.5-2.5V。)
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上传时间: 2013-10-17
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电子元器件 任何一个电子电路,都是由电子元器件组合而成。了解常用元器件的性能、型号规格、组成分类及识别方法,用简单测试的方法判断元器件的好坏,是选择、使用电子元器件的基础,是组装、调试电子电路必须具备的技术技能。下面我们首先分别介绍电阻器、电容器、电感器、继电器、晶体管、光电器件、集成电路等元器件的基本知识1 .电阻器电阻器在电路中起限流、分流、降压、分压、负载、匹配等作用。1.1电阻器的分类电阻器按其结构可分为三类,即固定电阻器、可变电阻器(电位器)和敏感电阻器。按组成材料的不同,又可分为炭膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器、热敏电阻器、压敏电阻器等。常用电阻器的外形图如图1.1 1.2 电阻器的参数及标注方法电阻器的参数很多,通常考虑的有标称阻值、额定功率和允许偏差等。(1)、标称阻值和允许误差 电阻器的标称阻值是指电阻器上标出的名义阻值。而实际阻值与标称阻值之间允许的最大偏差范围叫做阻值允许偏差,一般用标称阻值与实际阻值之差除以标称阻值所得的百分数表示,又称阻值误差。普通电阻器阻值误差分三个等级:允许误差小于±5﹪的称Ⅰ级,允许误差小于±10﹪的称Ⅱ级,允许误差小于±20﹪的称Ⅲ级。表示电阻器的阻值和误差的方法有两种:一是直标法,二是色标法。直标法是将电阻的阻值直接用数字标注在电阻上;色标法是用不同颜色的色环来表示电阻器的阻值和误差,其规定如表1.1(a)和(b)。 用色标法表示电阻时,根据阻值的精密情况又分为两种:一是普通型电阻,电阻体上有四条色环,前两条表示数字,第三条表示倍乘,第四条表示误差。二是精密型电阻,电阻体上有五条色环,前三条表示数字,第四条表示倍乘,第五条表示误差。通用电阻器的标称阻值系列如表1.2所示,任何电阻器的标称阻值都应为表1.2所列数值乘以10nΩ,其中n为整数。(2)、电阻器的额定功率 电阻器的额定功率指电阻器在直流或交流电路中,长期连续工作所允许消耗的最大功率。常用的额定功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W、25W等。电阻器的额定功率有两种表示方法,一是2W以上的电阻,直接用阿拉伯数字标注在电阻体上,二是2W以下的炭膜或金属膜电阻,可以根据其几何尺寸判断其额定功率的大小如表1.3。3 电阻器的简单测试 电阻器的好坏可以用仪表测试,电阻器阻值的大小也可以用有关仪器、仪表测出,测试电阻值通常有两种方法,一是直接测试法,另一种是间接测试法。(1).直接测试法就是直接用欧姆表、电桥等仪器仪表测出电阻器阻值的方法。通常测试小于1Ω的小电阻时可用单臂电桥,测试1Ω到1MΩ电阻时可用电桥或欧姆表(或万用表),而测试1MΩ以上大电阻时应使用兆欧表。
上传时间: 2013-10-26
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当你认为你已经掌握了PCB 走线的特征阻抗Z0,紧接着一份数据手册告诉你去设计一个特定的差分阻抗。令事情变得更困难的是,它说:“……因为两根走线之间的耦合可以降低有效阻抗,使用50Ω的设计规则来得到一个大约80Ω的差分阻抗!”这的确让人感到困惑!这篇文章向你展示什么是差分阻抗。除此之外,还讨论了为什么是这样,并且向你展示如何正确地计算它。 单线:图1(a)演示了一个典型的单根走线。其特征阻抗是Z0,其上流经的电流为i。沿线任意一点的电压为V=Z0*i( 根据欧姆定律)。一般情况,线对:图1(b)演示了一对走线。线1 具有特征阻抗Z11,与上文中Z0 一致,电流i1。线2具有类似的定义。当我们将线2 向线1 靠近时,线2 上的电流开始以比例常数k 耦合到线1 上。类似地,线1 的电流i1 开始以同样的比例常数耦合到线2 上。每根走线上任意一点的电压,还是根据欧姆定律,
标签: 差分阻抗
上传时间: 2013-11-10
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1553B总线是MIL-STD-1553总线的简称,其中B就是BUS,MIL-STD-1553总线是飞机内部时分制命令/响应式多路复用数据总线。1553B数据总线标准是20世纪70年代由美国公布的一种串行多路数据总线标准。1553B总线能挂31个远置终端,1553B总线采用指令/响应型通信协议,它有三种终端类型:总线控制器(BC)、远程终端(RT)和总线监视器(BM);信息格式有BC到RT、RT到BC、RT到RT、广播方式和系统控制方式;传输媒介为屏蔽双绞线,1553B总线耦合方式有直接耦合和变压器耦合;1553B总线为多冗余度总线型拓扑结构,具有双向传输特性,其传输速度为1Mbps传输方式为半双工方式,采用曼彻斯特码进行编码传输。
上传时间: 2014-01-18
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1、 采用原始变量法,即以速度U、V及压力P作为直接求解的变量 2、 守恒型的差分格式,离散方程系对守恒型的控制方程通过对控制容积作积分而得出的,无论网格疏密程度如何,均满足在计算区域内守恒的条件; 3、 采用区域离散化方法B,即先定控制体界面、再定节点位置 4、 采用交叉网格,速度U、V与其他变量分别存储于三套网格系统中; 5、 不同的项在空间离散化过程中去不同的型线假设,源项采用局部线性化方法;扩散——对流项采用乘方格式(但很容易转化为中心差分、迎风差分或混合格式);街面上的扩散系数采用调和平均法,而密度与流速则用线性插值; 6、 不稳态问题采用全隐格式,以保证在任何时间步长下均可获得具有物理意义的解; 7、 边界条件采用附加源项法处理; 8、 耦合的流速与压力采用SIMPLE算法来求解; 9、 迭代式的求解方法,对非线性问题,整个求解过程具有迭代性质;对于代数方程也采用迭代法求解; 10、 采用交替方向先迭代法求解代数方程并补以块修正技术以促进收敛。
标签: 变量
上传时间: 2013-12-18
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1、 采用原始变量法,即以速度U、V及压力P作为直接求解的变量 2、 守恒型的差分格式,离散方程系对守恒型的控制方程通过对控制容积作积分而得出的,无论网格疏密程度如何,均满足在计算区域内守恒的条件; 3、 采用区域离散化方法B,即先定控制体界面、再定节点位置 4、 采用交叉网格,速度U、V与其他变量分别存储于三套网格系统中; 5、 不同的项在空间离散化过程中去不同的型线假设,源项采用局部线性化方法;扩散——对流项采用乘方格式(但很容易转化为中心差分、迎风差分或混合格式);街面上的扩散系数采用调和平均法,而密度与流速则用线性插值; 6、 不稳态问题采用全隐格式,以保证在任何时间步长下均可获得具有物理意义的解; 7、 边界条件采用附加源项法处理; 8、 耦合的流速与压力采用SIMPLE算法来求解; 9、 迭代式的求解方法,对非线性问题,整个求解过程具有迭代性质;对于代数方程也采用迭代法求解; 10、 采用交替方向先迭代法求解代数方程并补以块修正技术以促进收敛。
标签: 变量
上传时间: 2013-12-13
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1、 采用原始变量法,即以速度U、V及压力P作为直接求解的变量 2、 守恒型的差分格式,离散方程系对守恒型的控制方程通过对控制容积作积分而得出的,无论网格疏密程度如何,均满足在计算区域内守恒的条件; 3、 采用区域离散化方法B,即先定控制体界面、再定节点位置 4、 采用交叉网格,速度U、V与其他变量分别存储于三套网格系统中; 5、 不同的项在空间离散化过程中去不同的型线假设,源项采用局部线性化方法;扩散——对流项采用乘方格式(但很容易转化为中心差分、迎风差分或混合格式);街面上的扩散系数采用调和平均法,而密度与流速则用线性插值; 6、 不稳态问题采用全隐格式,以保证在任何时间步长下均可获得具有物理意义的解; 7、 边界条件采用附加源项法处理; 8、 耦合的流速与压力采用SIMPLE算法来求解; 9、 迭代式的求解方法,对非线性问题,整个求解过程具有迭代性质;对于代数方程也采用迭代法求解; 10、 采用交替方向先迭代法求解代数方程并补以块修正技术以促进收敛。
标签: 变量
上传时间: 2016-12-28
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1、 采用原始变量法,即以速度U、V及压力P作为直接求解的变量 2、 守恒型的差分格式,离散方程系对守恒型的控制方程通过对控制容积作积分而得出的,无论网格疏密程度如何,均满足在计算区域内守恒的条件; 3、 采用区域离散化方法B,即先定控制体界面、再定节点位置 4、 采用交叉网格,速度U、V与其他变量分别存储于三套网格系统中; 5、 不同的项在空间离散化过程中去不同的型线假设,源项采用局部线性化方法;扩散——对流项采用乘方格式(但很容易转化为中心差分、迎风差分或混合格式);街面上的扩散系数采用调和平均法,而密度与流速则用线性插值; 6、 不稳态问题采用全隐格式,以保证在任何时间步长下均可获得具有物理意义的解; 7、 边界条件采用附加源项法处理; 8、 耦合的流速与压力采用SIMPLE算法来求解; 9、 迭代式的求解方法,对非线性问题,整个求解过程具有迭代性质;对于代数方程也采用迭代法求解; 10、 采用交替方向先迭代法求解代数方程并补以块修正技术以促进收敛。
标签: 变量
上传时间: 2013-11-25
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1、 采用原始变量法,即以速度U、V及压力P作为直接求解的变量 2、 守恒型的差分格式,离散方程系对守恒型的控制方程通过对控制容积作积分而得出的,无论网格疏密程度如何,均满足在计算区域内守恒的条件; 3、 采用区域离散化方法B,即先定控制体界面、再定节点位置 4、 采用交叉网格,速度U、V与其他变量分别存储于三套网格系统中; 5、 不同的项在空间离散化过程中去不同的型线假设,源项采用局部线性化方法;扩散——对流项采用乘方格式(但很容易转化为中心差分、迎风差分或混合格式);街面上的扩散系数采用调和平均法,而密度与流速则用线性插值; 6、 不稳态问题采用全隐格式,以保证在任何时间步长下均可获得具有物理意义的解; 7、 边界条件采用附加源项法处理; 8、 耦合的流速与压力采用SIMPLE算法来求解; 9、 迭代式的求解方法,对非线性问题,整个求解过程具有迭代性质;对于代数方程也采用迭代法求解; 10、 采用交替方向先迭代法求解代数方程并补以块修正技术以促进收敛。
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上传时间: 2016-12-28
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