單相全橋逆變電路講解（課堂PPT）

1、1單相全橋逆變電路講解單相全橋逆變電路講解2首先介紹學(xué)習(xí)硬件電路的重要性和必要性首先介紹學(xué)習(xí)硬件電路的重要性和必要性l重要性重要性：找工作面試、考研面試和在以后工作中都是很好的基礎(chǔ)，起到良好的作用。l以此為基點(diǎn)，展開，引用李澤元李澤元老師的話：“現(xiàn)在知識面很寬很大，不可能面面具到，且搞的人很多，要找一個(gè)自已感興趣的點(diǎn)，深入研究，動(dòng)手實(shí)踐做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，然后再擴(kuò)展?！?3首先介紹學(xué)習(xí)硬件電路的重要性和必要性首先介紹學(xué)習(xí)硬件電路的重要性和必要性l必要性必要性：這個(gè)電路的選取有代表性，由于橋式逆變電源在選擇功率開關(guān)器件耐壓要求可以稍低，并有較高的功率輸出，現(xiàn)通常采用全橋式逆變電路

2、來實(shí)現(xiàn)較大功率輸出。單相三相全橋逆變電路應(yīng)用范圍廣（各種開關(guān)電源如電源車載電源、航空電源、電信電源等；各種電機(jī)調(diào)速如空調(diào)、電焊機(jī)等；變頻器；牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域）。4整體安排整體安排一、基礎(chǔ)知識講解（計(jì)劃兩至三個(gè)半天）基礎(chǔ)知識講解（計(jì)劃兩至三個(gè)半天）l開關(guān)管（MOSFET和IGBT）知識、電阻 電容等基本知識、芯片 管腳功能（IR2110 、 SG3525、LM339、 MUR8100 、IRFP450 ）l主電路、控制電路的工作原理、參數(shù)的確定5整體安排整體安排二、PROTEL介紹介紹 、原理圖繪制（計(jì)劃三個(gè)半天）、原理圖繪制（計(jì)劃三個(gè)半天）l兩個(gè)圖，主電路和控制電路（各1.5個(gè)半天）l初步認(rèn)識元

3、器件封裝，畫原理圖盡量選正確的封裝三、 生成生成PCB、手動(dòng)布線（計(jì)劃兩個(gè)半天）、手動(dòng)布線（計(jì)劃兩個(gè)半天）l兩個(gè)PCB圖，主電路和控制電路（各一個(gè)半天）l認(rèn)真核對元器件封裝，檢查PCB的各種規(guī)則6整體安排整體安排四、焊板調(diào)試、焊板調(diào)試 （計(jì)劃兩個(gè)半天）lPCB畫好后，制板需要一周左右的時(shí)間，可休息）l在同學(xué)畫的板當(dāng)中選一個(gè)PCB去腐蝕l調(diào)試需要兩個(gè)半天或更長時(shí)間，調(diào)好為止，完成后將自已的作品帶走。l以上時(shí)間可隨工作進(jìn)展情況調(diào)節(jié)7 基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （晶閘管）（晶閘管）l晶閘管:只能控制開，不能控制關(guān)8基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （晶閘管）（晶閘管）9基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （MOSFE

4、T）lMOSFET:可控開，可控關(guān)可控開，可控關(guān)l什么是什么是MOSFET“MOSFET”是英文是英文MetalOxide Semicoductor Field Effect Transistor的縮寫，譯成中文是的縮寫，譯成中文是“金屬金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管”。它是由金屬、氧化物。它是由金屬、氧化物(SiO2或或SiN)及半導(dǎo)體三種材料制成的器件。所謂功及半導(dǎo)體三種材料制成的器件。所謂功率率MOSFET(Power MOSFET)是指它能輸出較大的工是指它能輸出較大的工作電流作電流(幾安到幾十安幾安到幾十安)，用于功率輸出級的器件。，用于功率輸出級的器件。 10基礎(chǔ)知識

5、介紹基礎(chǔ)知識介紹 （MOSFET）lMOSFET的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)11基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （MOSFET）lMOSFET體內(nèi)電容和二極管12基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （MOSFET）l為什么要在MOS管前串接一個(gè)電阻?有什么作用? MOS導(dǎo)通瞬間,由于D、S近似短路,G、D間電容可看作變成G、S間電容,G極驅(qū)動(dòng)電路立刻對其進(jìn)行充電,這樣就產(chǎn)生了驅(qū)動(dòng)電壓振蕩現(xiàn)象.為了防止MOSFET產(chǎn)生震蕩而串接的,一般情況下阻值較小, 過高的振蕩有可能擊穿G,S間的氧化層.也可以接一個(gè)穩(wěn)壓管防止產(chǎn)生振蕩 13基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （MOSFET）l為什么MOSFET G-S之間往往并聯(lián)一個(gè)電阻,這個(gè)電阻選

6、擇依據(jù)什么? 這個(gè)電阻的主要作用是防止靜電損壞MOS，靜電損傷是因?yàn)镚S之間結(jié)電容太小導(dǎo)致(U=Q/C)也就是即使有很小的靜電電荷就有可能產(chǎn)生很大的電壓, 使的MOSFET損壞，這個(gè)電阻提供寄生電容電荷瀉放通道 ，這個(gè)電阻是需要的，并且很重要 。 一般情況，取個(gè)10k或5.1K已能適應(yīng)大部分情況 14基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （IGBT）lIGBT:可控開，可控關(guān)可控開，可控關(guān)15基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （IGBT）lIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)

7、動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)，（輸入極為MOSFET，輸出極為PNP晶體管 ）lGTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大; MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，即：驅(qū)動(dòng)功率小和開關(guān)速度快,且飽和壓降低和容量大的優(yōu)點(diǎn) 。 16基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （IGBT）lIGBT 的驅(qū)動(dòng)方法和MOSFET 基本相同lIGBT的開關(guān)速度低于MOSFET，但明顯高于GTR。l非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。lIGBT

8、與MOSFET一樣也是電壓控制型器件 17基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電阻）（電阻）l電阻電阻：導(dǎo)電體對電流的阻礙作用稱為電阻，用符號R 表示，單位為歐姆、千歐、兆歐，分別用、k、M表示。l電阻器的分類電阻器的分類 一種分類:固定電阻器（R）、電位器（W）、敏感電阻器、貼片電阻器18基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電阻）（電阻）l另一種分類如下：1、線繞電阻器：通用線繞電阻器、精密線繞電阻器、大功率線繞電阻器、高頻線繞電阻器。2、薄膜電阻器：碳膜電阻器、合成碳膜電阻器、金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、化學(xué)沉積膜電阻器、玻璃釉膜電阻器、金屬氮化膜電阻器。3、實(shí)心電阻器：無機(jī)合成實(shí)心碳質(zhì)電阻器、有機(jī)合

9、成實(shí)心碳質(zhì)電阻器。4、敏感電阻器：壓敏電阻器、熱敏電阻器、光敏電阻器、力敏電阻器、氣敏電阻器、濕敏電阻器。 19基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電阻）（電阻）l電阻主要特性參數(shù)：標(biāo)稱阻值 、允許誤差 、額定功率、額定電壓 、最高工作電壓、溫度系數(shù) 、老化系數(shù)、電壓系數(shù) 、噪聲 等。1、標(biāo)稱阻值：電阻器上面所標(biāo)示的阻值。2、額定電壓：由阻值和額定功率換算出的電壓。 3、最高工作電壓：允許的最大連續(xù)工作電壓。在低氣壓工作時(shí)，最高工作電壓較低。4、溫度系數(shù) ：阻值隨溫度升高而增大的為正溫度系數(shù)，反之為負(fù)溫度系數(shù)。 20基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電阻）（電阻）l5.額定功率 ：在正常的大氣壓力90-10

10、6.6KPa 及環(huán)境溫度為5570的條件下，電阻器長期工作所允許耗散的最大功率。l線繞電阻器額定功率系列為（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500l非線繞電阻器額定功率系列為（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100l固定電阻器額定功率標(biāo)稱系列為：1/8、1/4、1/2、1、2、5、10W，小電流電路一般采用1/8、1/4、1/2的電阻器，而大電流電路中的常采用1W以上的電阻器。 21基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電阻）（電阻）l電阻器額定功率的識別方法一：對于標(biāo)注了功率的電阻

11、器，可根據(jù)標(biāo)注的功率值來識別功率大小，如“10W330RJ”表示額定功率為10W，阻值為330，誤差 。方法二：對于沒有標(biāo)注功率的電阻器，可根據(jù)長度和直徑來判別其功率大小。長度和直徑越大，功率越大。見下表：%522基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電阻）（電阻）l電阻器額定功率的識別電阻功率與長度和直徑關(guān)系23基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電阻）（電阻）l電阻器額定功率的識別方法三，在電路圖中，為了表示電阻器的功率大小，一般會(huì)在電阻器符號上標(biāo)注一些標(biāo)志，電阻器上標(biāo)志與功率值如圖所示，1W以下用線條表示，1W以上的直接用數(shù)字表示功率大小。24基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電阻）（電阻）l電阻器阻值標(biāo)示方法

12、1、直標(biāo)法：用數(shù)字和單位符號在電阻器表面標(biāo)出阻值，其允許誤差直接用百分?jǐn)?shù)表示，若電阻上未注偏差，則均為20%。l1).數(shù)值+單位+誤差：如12 10%。l2）用單位代表小數(shù)點(diǎn)：1k2,表示1.2K，3M3表示3.3M,3R3(33) 表示3.3，R33(33)表示0.33,l3)數(shù)值+單位或數(shù)值直接表示.如12K或12Kk25基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電阻）（電阻）l電阻器阻值標(biāo)示方法電阻器阻值標(biāo)示方法2、文字符號法：用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號兩者有規(guī)律的組合來表示標(biāo)稱阻值，其允許偏差也用文字符號表示。符號前面的數(shù)字表示整數(shù)阻值，后面的數(shù)字依次表示第一位小數(shù)阻值和第二位小數(shù)阻值。表示允許誤差的文

13、字符號如：DFGJKM分別代表允許偏差：0.5%1%2%5%10%20%26基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電阻）（電阻）l電阻器阻值標(biāo)示方法電阻器阻值標(biāo)示方法3、數(shù)碼法：在電阻器上用三位數(shù)碼表示標(biāo)稱值、數(shù)碼法：在電阻器上用三位數(shù)碼表示標(biāo)稱值的標(biāo)志方法。數(shù)碼從左到右，第一、二位為有的標(biāo)志方法。數(shù)碼從左到右，第一、二位為有效值，第三位為指數(shù)，即零的個(gè)數(shù)，單位為歐。效值，第三位為指數(shù)，即零的個(gè)數(shù)，單位為歐。偏差通常采用文字符號表示。偏差通常采用文字符號表示。如如:100為為10,103表示表示10K,105表示表示1M,多用多用于貼片電阻上于貼片電阻上. 27基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電阻）（電阻）

14、l電阻器阻值標(biāo)示方法電阻器阻值標(biāo)示方法貼片電阻還有兩種表示方法貼片電阻還有兩種表示方法: 1)2位數(shù)字后加位數(shù)字后加R標(biāo)注法標(biāo)注法:(單位為單位為).兩位數(shù)字為兩位數(shù)字為兩位有效字兩位有效字,R表兩位有效數(shù)字之間的小數(shù)點(diǎn)表兩位有效數(shù)字之間的小數(shù)點(diǎn).如如10R表示表示1.0,41R表示表示4.1,89R為為8.9. 2) 2位數(shù)字中間加位數(shù)字中間加R標(biāo)注法標(biāo)注法: (單位為單位為).如如1R0為為1.0,1R3表示表示1.3,1R5表示表示1.5.28基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電阻）（電阻）l電阻器阻值標(biāo)示方法電阻器阻值標(biāo)示方法4、色標(biāo)法：用不同顏色的帶或點(diǎn)在電阻器表面標(biāo)出標(biāo)稱阻值和允許偏差。

15、國外電阻大部分采用色標(biāo)法。棕-1、紅-2、橙-3、黃-4、綠-5、藍(lán)-6、紫-7、灰-8、白-9、黑-0、金-5%、銀-10%、無色-20% 29基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電阻）（電阻）l電阻器阻值標(biāo)示方法電阻器阻值標(biāo)示方法當(dāng)電阻為四環(huán)時(shí)，最后一環(huán)必為金色或銀色，前兩位為有效數(shù)字，第三位為乘方數(shù)，第四位為偏差。當(dāng)電阻為五環(huán)時(shí)，最後一環(huán)與前面四環(huán)距離較大。前三位為有效數(shù)字，第四位為乘方數(shù)，第五位為偏差。 30基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電阻）（電阻）l電阻器阻值標(biāo)示方法（色環(huán)法）電阻器阻值標(biāo)示方法（色環(huán)法）31基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電阻）（電阻）l電阻器阻值標(biāo)示方法（色環(huán)法）電阻器阻值標(biāo)

16、示方法（色環(huán)法）判別色環(huán)的排列順序:1)四環(huán)電阻的第四環(huán)為誤差環(huán),一般為金色或銀色,因此如靠近電阻器的一個(gè)引腳的色環(huán)為金、銀色，則該色環(huán)為第四環(huán)；2）對于色環(huán)標(biāo)注規(guī)范的電阻器，一般最后一環(huán)與倒數(shù)第二環(huán)間隔較遠(yuǎn)；3）色環(huán)電阻的阻值一般小于10M，若大于10M，則色環(huán)順序判別錯(cuò)誤。32基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電容）（電容）l電容：電容是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一，廣泛應(yīng)用于隔直，耦合，旁路，濾波，調(diào)諧回路，能量轉(zhuǎn)換，控制電路等方面。用C 表示電容，電容單位有法拉（F）、微法拉（uF）、皮法拉（pF） 。l1F=106uF=1012pF33基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電容）（電容）l電容器

17、的分類1、按照結(jié)構(gòu)分三大類：固定電容器、可變電容器和微調(diào)電容器。2、按電解質(zhì)分類有：有機(jī)介質(zhì)電容器、無機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器和空氣介質(zhì)電容器等。3、按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調(diào)諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。34基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電容）（電容）l常用電容器 鋁電解電容器 、鉭電解電容器 、薄膜電容器 、瓷介電容器 、獨(dú)石電容器 、紙質(zhì)電容器、微調(diào)電容器 、陶瓷電容器 、玻璃釉電容器l電容極性：引腳長的為正，引腳短的為負(fù)。或標(biāo)有“+”“” 35基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電容）（電容）l電容器主要特性參數(shù)1、標(biāo)稱電容量和允許偏差 標(biāo)稱電容量是標(biāo)志在電容器上的電容量。

18、電容器實(shí)際電容量與標(biāo)稱電容量的偏差稱誤差，在允 許的偏差范圍稱精度。 精度等級與允許誤差對應(yīng)關(guān)系：00（01）-1%、0（02）-2%、-5%、-10%、-20%、-（+20%-10%）、-（+50%-20%）、-（+50%-30%）一般電容器常用、級，電解電容器用、級，根據(jù)用途選取。36基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電容）（電容）l電容器主要特性參數(shù)2、額定電壓 在最低環(huán)境溫度和額定環(huán)境溫度下可連續(xù)加在電容器的最高直流電壓有效值，一般直接標(biāo)注在電容器外殼上，如果工作電壓超過電容器的耐壓，電容器擊穿，造成不可修復(fù)的永久損壞。37基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電容）（電容）l電容器主要特性參數(shù)3、絕

19、緣電阻 直流電壓加在電容上，并產(chǎn)生漏電電流，兩者之比稱為絕緣電阻. 當(dāng)電容較小時(shí)，主要取決于電容的表面狀態(tài)，容量0.1uf 時(shí)，主要取決于介質(zhì)的性能，絕緣電阻越大越好。 電容的時(shí)間常數(shù)：為恰當(dāng)?shù)脑u價(jià)大容量電容的絕緣情況而引入了時(shí)間常數(shù)，等于電容的絕緣電阻與容量的乘積。 38基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電容）（電容）l電容容量標(biāo)注方法 l1）直標(biāo)法在電容器上直接標(biāo)出容量值和容量單位，“2200uF,63V”， “68nJ”表示68nF，J是表示誤差為5%。39基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電容）（電容）l電容容量標(biāo)注方法2）小數(shù)點(diǎn)標(biāo)注法：容量較大的無極性電容常采用小數(shù)點(diǎn)標(biāo)注法。小數(shù)點(diǎn)標(biāo)注法的容量單

20、位是uF。如0.01表示0.01uF，.033表示0.033uFl有的電容器用u,n,p來表示小數(shù)點(diǎn)，同時(shí)指明容量單位，如P1，4n7，3u3分別表示0.1pF，4.7nF，3.3uF，如果用R表示小數(shù)點(diǎn)，單位則為uF,如R47表示空量是0.47uF.40基礎(chǔ)知識介紹基礎(chǔ)知識介紹 （電容）（電容）l電容容量標(biāo)注方法3）整數(shù)標(biāo)注法 容量較小的無極性電容器常采用整數(shù)標(biāo)注法，單位為pF。若整數(shù)末位是0，如標(biāo)“330”則表示該電容器容量為330pF,若整數(shù)末位不是0，如標(biāo)“103”則表示容量為10*103pF。如“223”表示22000pF.如果整數(shù)末尾是9，不是表示109，而是表示10-1，如“33

21、9”表示3.3pF. 4)色碼表示法。同電阻表示法。41主電路工作原理及設(shè)計(jì)主電路工作原理及設(shè)計(jì)42主電路工作原理及設(shè)計(jì)主電路工作原理及設(shè)計(jì)l講解原理時(shí)的單相全橋逆變電路圖43實(shí)際應(yīng)用的電路圖實(shí)際應(yīng)用的電路圖44主電路工作原理及設(shè)計(jì)（主電路工作原理及設(shè)計(jì)（整流橋選擇）l整流橋選擇：整流橋選擇：l以電源輸入功率300VA,輸出240W設(shè)計(jì) l整流器額定電壓的確定整流器額定電壓的確定：整流器的額定電壓應(yīng)為最高輸入電壓有效值3倍以上，其原因是電網(wǎng)中存在瞬態(tài)過電壓，通常輸入電壓或輸入電壓85265V應(yīng)選擇600V以上耐壓的整流器或二極管。 45主電路工作原理及設(shè)計(jì)（主電路工作原理及設(shè)計(jì)（整流橋選擇）l

22、整流橋額定電流的確定：考慮電網(wǎng)電壓波動(dòng)整流橋額定電流的確定：考慮電網(wǎng)電壓波動(dòng)(10%波波動(dòng)動(dòng))則整流濾波最低電壓為：則整流濾波最低電壓為： Uin,min=(220-22) = 198=279V， 二極管的平均通態(tài)電流為 ： 由于整流器的單向?qū)щ娦?，在輸入電壓瞬時(shí)值小于濾波電容器上電壓（整流輸出電壓）時(shí)，整流器不導(dǎo)通，使輸入電流變?yōu)?4ms的窄脈沖。這獲得所需要的整流輸出電流，這個(gè)電流窄脈沖的幅值將很高。 2254. 022793002min,ininDUPI46主電路工作原理及設(shè)計(jì)（主電路工作原理及設(shè)計(jì)（整流橋選擇）l通常將輸入電流峰值與有效值的比值稱為波形系數(shù)，在交流220V輸入整流器直接

23、整流時(shí)，這個(gè)波形系數(shù)約為2.6,大于正弦波。整流器輸出電流有效值與平均值之比為22.2，大于正弦波1.1,峰值電流與平均值之比約為5.56。因此，在選擇整流器的額定電流時(shí)，整流器的額定電流應(yīng)為輸出電流的310倍.l所以選擇:5A/700V整流橋.47主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇 ）l無極性電容無極性電容Cin2 的確定的確定：為了供給逆變平滑的直流電壓，必須在輸入整流電路和逆變器之間加入濾波電容，以減小整流輸出后直流電的交流成分。濾波電容一般采用電解電容器，因其濾波電解電容器自身串聯(lián)等效電阻(Res)和串聯(lián)等效電感(Les)的存在直接影響濾波效果，所以在

24、電解電容Cin1兩端并聯(lián)高頻無極性電容Cin2，使高頻交流分量從Cin2中通過。48主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇 ）l去高頻干擾電容Cin2其電容量較難確定，因高頻干擾包括電網(wǎng)的干擾，也包括電源的干擾，通?？蛇x取Cin2=2(15%)F或該數(shù)量級其他電容，只要電容Cin2的耐壓峰值滿足即可，耐壓峰值電壓Up=600V)。l(取2F/630V)49主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇 ）l濾波電容器額定電壓的選擇濾波電容器額定電壓的選擇l濾波電容器在輸入電壓為 或輸入電壓為85265V時(shí)的最高整流輸出電壓可以達(dá)到370V,因

25、此應(yīng)選擇不小于400V的電解電容器. V%)201 (22050主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇 ）l濾波電容電容量的選擇：濾波電容電容量的選擇：l濾波電容器為限制整流濾波輸出電壓紋波濾波電容器為限制整流濾波輸出電壓紋波,正正確選擇電容量是非常重要的確選擇電容量是非常重要的.通常濾波電容器通常濾波電容器的電容量在輸入電壓為的電容量在輸入電壓為 時(shí)時(shí),按按輸出功率選擇為：不低于輸出功率選擇為：不低于1uF/W（即大于或等（即大于或等于于1uF/W）。）。l計(jì)算依據(jù)如下：計(jì)算依據(jù)如下： V%)201 (22051主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇主電路工作原理及

26、設(shè)計(jì)（濾波電容選擇 ）l計(jì)算依據(jù)計(jì)算依據(jù)：當(dāng) 交流輸入最低時(shí)，整流輸出電壓最低值不低于200V，同一輸入電壓下的整流濾波輸出電壓約為10ms ，電壓差為40V，每半個(gè)周期（10ms），整流器導(dǎo)電時(shí)間約2ms，其余8ms為濾波電容器放電時(shí)間，承擔(dān)向負(fù)載提供全部電流，即：l濾波電容的確定: 。I0為負(fù)載電流（A），t為電容提供電流時(shí)間(s)；V為所允許峰值紋波電壓 (V) .V%)201 (220VtICin0152主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇 ） 60301020040108IIC0000200IIUP2000000PUPI6010 PC即1uF/W。實(shí)際

27、選用標(biāo)稱值為220F/450V電容。53主電路工作原理及設(shè)計(jì)（開關(guān)管的選擇主電路工作原理及設(shè)計(jì)（開關(guān)管的選擇 ）l額定電壓的確定額定電壓的確定：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對于不同的電路拓?fù)浜筒煌目刂品绞?，要求開關(guān)管的額定電壓將不同。其輸入不同的電壓條件下開關(guān)管的額定電壓與電路拓?fù)浜涂刂品绞降年P(guān)系如下： l交流市電不帶PFC功能： 橋式變換器：400500V； 推挽式變換器：800900； 單端正/反激變換器：600700V； 單端正激變換器帶有有源箝位：600V。54主電路工作原理及設(shè)計(jì)（開關(guān)管的選擇主電路工作原理及設(shè)計(jì)（開關(guān)管的選擇 ）l交流市電帶PFC功能。 橋式變換器：500600V； 推挽式變換器：

28、9001000V； 單端正/反激變換器：800V； 單端正激變換器帶有有源箝位：800Vl直流48V電壓系統(tǒng)（3575V） 橋式變換器：80V； 推挽式變換器：200V； 單端正/反激變換器：200V； 所以選所以選500V的電壓值的的電壓值的MOSFET.55主電路工作原理及設(shè)計(jì)（開關(guān)管的選擇主電路工作原理及設(shè)計(jì)（開關(guān)管的選擇 ）l額定電流的確定l交流220V電壓,考慮電源電壓變化范圍,選擇開關(guān)管耐壓為500V時(shí),其最大占空比為0.37左右,開關(guān)管上每流過1A電流可以輸出110120W的輸出功率.所以本設(shè)計(jì)每開關(guān)管要流過2A左右額定電流，峰值電流可能達(dá)到 =2.8A左右,選擇開關(guān)管的額定電流

29、應(yīng)達(dá)到該峰值電流的34倍，即8.411.2A.22 56主電路工作原理及設(shè)計(jì)（開關(guān)管的選擇主電路工作原理及設(shè)計(jì)（開關(guān)管的選擇 ）lMOSFET管IRF450、IRF640、IRF740、IRF840、IRFBC40 耐壓： 500、200、400、500、600V， 額定電流：14、28、18、10、8、6.2Al綜上，選擇綜上，選擇MOSFET管管 IRF450（14A/500V）（封裝TO247） 57主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路 ）l功率主回路的吸收電路是用來吸收開關(guān)管關(guān)斷浪涌電壓和續(xù)流二極管反向恢復(fù)浪涌電壓。在某些應(yīng)用中，吸收電壓還可以減少開關(guān)管

30、的開關(guān)損耗。通常有典型的三種吸收電路，RC、RCD|、C，選擇時(shí)則考慮功率電路的大小來選擇相應(yīng)吸收電路。我們選擇RCD來進(jìn)行吸收緩沖處理。58主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路 ）59主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路 ）l電容C選擇l據(jù) 其中，為最大漏極電流(A)；trv為最大漏極電壓上升時(shí)間(s)；tfi為最大漏極電流下降時(shí)間(s)；VDS為最大漏極與源極電壓(V)。根據(jù)上式計(jì)算出電容值， DSfirvDVttIC)(DIDI48750010)3049(3)(9DSfirvDVttICPF 60主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩

31、沖電路主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路 ）lC的取值需要足夠的大，使得開關(guān)管電壓上升速度足夠緩慢，保證開關(guān)管不受到?jīng)_擊。而C因?yàn)閾p耗的原因也不能太大，而R的大小沒有特別要求，R越小，C的放電速度越快。只需要在Ton的時(shí)間內(nèi)保證C在下次開關(guān)管關(guān)斷時(shí)候放完電荷就可以了。l該電容應(yīng)為大于500V耐壓的無感電容器。l綜上綜上,選擇選擇1000PF/630V電容電容.61主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路 ）l電阻R的選擇l計(jì)算R:RC=(1/31/5)Ton R= ton/3C，其中ton為開關(guān)管最小導(dǎo)通時(shí)間；C為吸收緩沖電路中電容值。l當(dāng)逆變頻率為40kHz，則占

32、空比D=ton/t= tonf，l 電源最小占空比為0.02,由R= ton/3C，確定其阻值大小。 lR= ton/3C=160usfDton5 . 0104002. 0362主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路 ）l選用電阻所需最大功率：常計(jì)算出該電阻功率較大。因考慮該吸收電路是短路時(shí)工作，且放電電壓(電流)是按指數(shù)規(guī)律下降，因此選用較大功率且為無感的電阻器即可。l 選150/5W63主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路 ）l二極管的選擇l快恢復(fù)二極管(FRD)因有反向恢復(fù)時(shí)間短(一般在幾百納秒)，正向壓降約為0.61.2V，

33、正向?qū)娏鞔蟆⒎聪蚍逯惦妷焊叩奶攸c(diǎn)，來對通斷中開關(guān)管產(chǎn)生的突波進(jìn)行有效地吸收。l 選MUR810064控制電路原理及設(shè)計(jì)控制電路原理及設(shè)計(jì)lSG3525：見原理圖和管腳說明l開關(guān)頻率：)(3710*2) 1 . 0*3 . 120*67. 0(1)3 . 167. 0(13KHzCRRfTDT)(7310*2) 1 . 0*3 . 110*67. 0(1)3 . 167. 0(13KHzCRRfTDT死區(qū)時(shí)間：usCRtTD26. 010*2*1 . 0*3 . 13 . 13265控制電路原理及設(shè)計(jì)控制電路原理及設(shè)計(jì)lIR2110：IR2110自舉電容和二極管自舉電容和二極管lIR2110用 于 驅(qū) 動(dòng) 半 橋 的 電 路 如 圖 所 示 。 圖 中 C1、 VD1分 別 為 自 舉 電 容 和 二 極 管 ， C2為 VCC的 濾 波 電 容 。 假 定 在 S1關(guān) 斷 期 間 C1已 充 到 足 夠 的 電 壓 （ VC1 VCC） 。 當(dāng) HIN為 高 電 平 時(shí) VM1開 通 ， VM2關(guān) 斷 ， VC1加 到 S1的 門 極 和 發(fā) 射 極 之