單相全橋逆變電路講解課件

1、關(guān)于單相全橋逆變電路講解第1頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四首先介紹學(xué)習(xí)硬件電路的重要性和必要性重要性：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。以此為基點(diǎn)，展開，引用李澤元老師的話：“現(xiàn)在知識(shí)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(wèn)題和解決問(wèn)題，然后再擴(kuò)展?！?第2頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四首先介紹學(xué)習(xí)硬件電路的重要性和必要性必要性：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來(lái)

2、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）。第3頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四整體安排一、基礎(chǔ)知識(shí)講解（計(jì)劃兩至三個(gè)半天）開關(guān)管（MOSFET和IGBT）知識(shí)、電阻 電容等基本知識(shí)、芯片 管腳功能（IR2110 、 SG3525、LM339、 MUR8100 、IRFP450 ）主電路、控制電路的工作原理、參數(shù)的確定第4頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四整體安排二、PROTEL介紹 、原理圖繪制（計(jì)劃三個(gè)半天）兩個(gè)圖，主電路和控制電路（各1

3、.5個(gè)半天）初步認(rèn)識(shí)元器件封裝，畫原理圖盡量選正確的封裝三、 生成PCB、手動(dòng)布線（計(jì)劃兩個(gè)半天）兩個(gè)PCB圖，主電路和控制電路（各一個(gè)半天）認(rèn)真核對(duì)元器件封裝，檢查PCB的各種規(guī)則第5頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四整體安排四、焊板調(diào)試 （計(jì)劃兩個(gè)半天）PCB畫好后，制板需要一周左右的時(shí)間，可休息）在同學(xué)畫的板當(dāng)中選一個(gè)PCB去腐蝕調(diào)試需要兩個(gè)半天或更長(zhǎng)時(shí)間，調(diào)好為止，完成后將自已的作品帶走。以上時(shí)間可隨工作進(jìn)展情況調(diào)節(jié)第6頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四 基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （晶閘管）晶閘管:只能控制開，不能控制關(guān)第7頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20

4、日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （晶閘管）第8頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （MOSFET）MOSFET:可控開，可控關(guān)什么是MOSFET“MOSFET”是英文MetalOxide Semicoductor Field Effect Transistor的縮寫，譯成中文是“金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管”。它是由金屬、氧化物(SiO2或SiN)及半導(dǎo)體三種材料制成的器件。所謂功率MOSFET(Power MOSFET)是指它能輸出較大的工作電流(幾安到幾十安)，用于功率輸出級(jí)的器件。 第9頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （M

5、OSFET）MOSFET的結(jié)構(gòu)第10頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （MOSFET）MOSFET體內(nèi)電容和二極管第11頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （MOSFET）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(duì)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(guò)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 第12頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分

6、，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （MOSFET）為什么MOSFET G-S之間往往并聯(lián)一個(gè)電阻,這個(gè)電阻選擇依據(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 第13頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （IGBT）IGBT:可控開，可控關(guān)第14頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （IGBT）IGBT(

7、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(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)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 ）GTR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) 。 第15頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （IGBT）IGBT

8、的驅(qū)動(dòng)方法和MOSFET 基本相同IGBT的開關(guān)速度低于MOSFET，但明顯高于GTR。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。IGBT與MOSFET一樣也是電壓控制型器件 第16頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電阻）電阻：導(dǎo)電體對(duì)電流的阻礙作用稱為電阻，用符號(hào)R 表示，單位為歐姆、千歐、兆歐，分別用、k、M表示。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、貼片電阻器第17頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電阻）另一種分類如下：1、線

9、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(wú)機(jī)合成實(shí)心碳質(zhì)電阻器、有機(jī)合成實(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。 第18頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電阻）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。

10、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)。 第19頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電阻）5.額定功率 ：在正常的大氣壓力90-106.6KPa 及環(huán)境溫度為5570的條件下，電阻器長(zhǎng)期工作所允許耗散的最大功率。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、500非線繞電阻器額定功率系列為（W）：1/20、1/8、1

11、/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100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。 第20頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電阻）電阻器額定功率的識(shí)別方法一：對(duì)于標(biāo)注了功率的電阻器，可根據(jù)標(biāo)注的功率值來(lái)識(shí)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(duì)于沒(méi)有標(biāo)注功率的電阻器，可根據(jù)長(zhǎng)度和直徑來(lái)判別其功率大小。長(zhǎng)度和直徑越大，功率越大。見下表：第21頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)

12、4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電阻）電阻器額定功率的識(shí)別電阻功率與長(zhǎng)度和直徑關(guān)系第22頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電阻）電阻器額定功率的識(shí)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(hào)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。第23頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電阻）電阻器阻值標(biāo)示方法1、直標(biāo)法：用數(shù)字和單位符號(hào)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%。1).數(shù)值+單位+誤差：如12 10%。2）用

13、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0.33,3)數(shù)值+單位或數(shù)值直接表示.如12K或12K第24頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電阻）電阻器阻值標(biāo)示方法2、文字符號(hào)法：用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號(hào)兩者有規(guī)律的組合來(lái)表示標(biāo)稱阻值，其允許偏差也用文字符號(hào)表示。符號(hào)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。表示允許誤差的文字符號(hào)如：DFGJKM分別代表允許偏差：0.5%1%2%5%10%20%第25頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （

14、電阻）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。偏差通常采用文字符號(hào)表示。如:100為10,103表示10K,105表示1M,多用于貼片電阻上. 第26頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電阻）電阻器阻值標(biāo)示方法貼片電阻還有兩種表示方法: 1)2位數(shù)字后加R標(biāo)注法:(單位為).兩位數(shù)字為兩位有效字,R表兩位有效數(shù)字之間的小數(shù)點(diǎn).如10R表示1.0,41R表示4.1,89R為8.9. 2) 2位數(shù)字中間加R標(biāo)注法: (單位為).如1R0為1.0,1R3表示1.3,

15、1R5表示1.5.第27頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電阻）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。國(guó)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(wú)色-20% 第28頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電阻）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

16、偏差。 第29頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電阻）電阻器阻值標(biāo)示方法（色環(huán)法）第30頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電阻）電阻器阻值標(biāo)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(duì)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。第31頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電容）電容：電容是電子設(shè)備中大量使

17、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） 。1F=106uF=1012pF第32頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電容）電容器的分類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(wú)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。第33頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電容）常用電容器 鋁

18、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 、玻璃釉電容器電容極性：引腳長(zhǎng)的為正，引腳短的為負(fù)?；驑?biāo)有“+”“” 第34頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電容）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。 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(jí)與允許誤差對(duì)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(jí)，電

19、解電容器用、級(jí)，根據(jù)用途選取。第35頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電容）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(guò)電容器的耐壓，電容器擊穿，造成不可修復(fù)的永久損壞。第36頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電容）電容器主要特性參數(shù)3、絕緣電阻 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

20、恰當(dāng)?shù)脑u(píng)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。 第37頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電容）電容容量標(biāo)注方法 1）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%。第38頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電容）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(wú)極性電容常采用小數(shù)點(diǎn)標(biāo)注法。小數(shù)點(diǎn)標(biāo)注法的容量單位是uF。如0.01表示0.01uF，.033表示0.033uF有的電容器用u,n,p來(lái)表示小數(shù)點(diǎn)，同時(shí)指明容量單位，如P

21、1，4n7，3u3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.第39頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四基礎(chǔ)知識(shí)介紹 （電容）電容容量標(biāo)注方法3）整數(shù)標(biāo)注法 容量較小的無(wú)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“339”表示3.3pF. 4)色碼表示法。同電阻表示法。第40頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月2

22、0日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)第41頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)講解原理時(shí)的單相全橋逆變電路圖第42頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四實(shí)際應(yīng)用的電路圖第43頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（整流橋選擇）整流橋選擇：以電源輸入功率300VA,輸出240W設(shè)計(jì) 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(guò)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。 第44頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2

23、點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（整流橋選擇）整流橋額定電流的確定：考慮電網(wǎng)電壓波動(dòng)(10%波動(dòng))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。 第45頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（整流橋選擇）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輸入整流器直接整流時(shí)，這個(gè)波形系數(shù)約為2.6,大于正

24、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.所以選擇:5A/700V整流橋.第46頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇 ）無(wú)極性電容Cin2 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，所以在電解電容Cin1兩端并聯(lián)高頻無(wú)極性電

25、容Cin2，使高頻交流分量從Cin2中通過(guò)。第47頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇 ）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(jí)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)。(取2F/630V)第48頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇 ）濾波電容器額定電壓的選擇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,因此應(yīng)選擇不小于400V的

26、電解電容器. 第49頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇 ）濾波電容電容量的選擇：濾波電容器為限制整流濾波輸出電壓紋波,正確選擇電容量是非常重要的.通常濾波電容器的電容量在輸入電壓為 時(shí),按輸出功率選擇為：不低于1uF/W（即大于或等于1uF/W）。計(jì)算依據(jù)如下： 第50頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇 ）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8m

27、s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：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) .第51頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（濾波電容選擇 ） 即1uF/W。實(shí)際選用標(biāo)稱值為220F/450V電容。第52頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（開關(guān)管的選擇 ）額定電壓的確定：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于不同的電路拓?fù)浜筒煌目刂品绞剑箝_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： 交流市電不帶PFC功能： 橋式

28、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。第53頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（開關(guān)管的選擇 ）交流市電帶PFC功能。 橋式變換器：500600V； 推挽式變換器：9001000V； 單端正/反激變換器：800V； 單端正激變換器帶有有源箝位：800V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500V的電壓值的MOSFET.第54頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主

29、電路工作原理及設(shè)計(jì)（開關(guān)管的選擇 ）額定電流的確定交流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(guò)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(guò)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)管的額定電流應(yīng)達(dá)到該峰值電流的34倍，即8.411.2A.第55頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（開關(guān)管的選擇 ）MOSFET管IRF450、IRF640、IRF740、IRF840、IRFBC40 耐壓： 500、200、400、500、600V， 額定電流：14、28

30、、18、10、8、6.2A綜上，選擇MOSFET管 IRF450（14A/500V）（封裝TO247） 第56頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路 ）功率主回路的吸收電路是用來(lái)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(lái)選擇相應(yīng)吸收電路。我們選擇RCD來(lái)進(jìn)行吸收緩沖處理。第57頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路 ）第58頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2

31、點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路 ）電容C選擇據(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， PF 第59頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路 ）C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(méi)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。該電容應(yīng)為大于500V耐壓的無(wú)感電容器。綜上,選擇

32、1000PF/630V電容.第60頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路 ）電阻R的選擇計(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。當(dāng)逆變頻率為40kHz，則占空比D=ton/t= tonf， 電源最小占空比為0.02,由R= ton/3C，確定其阻值大小。 R= ton/3C=160第61頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路 ）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)

33、是按指數(shù)規(guī)律下降，因此選用較大功率且為無(wú)感的電阻器即可。 選150/5W第62頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四主電路工作原理及設(shè)計(jì)（吸收緩沖電路 ）二極管的選擇快恢復(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，正向?qū)娏鞔?、反向峰值電壓高的特點(diǎn)，來(lái)對(duì)通斷中開關(guān)管產(chǎn)生的突波進(jìn)行有效地吸收。 選MUR8100第63頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四控制電路原理及設(shè)計(jì)SG3525：見原理圖和管腳說(shuō)明開關(guān)頻率：死區(qū)時(shí)間：第64頁(yè)，共70頁(yè)，2022年，5月20日，2點(diǎn)4分，星期四控制電路原理及設(shè)計(jì)IR2110：IR2110自舉電容和二極管IR2110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