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电力电子-降压斩波电路设计

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放大。采用的光耦是521-1。为得到最佳的波形,在调试的过程中对光耦两端的电阻要进行合理的搭配。

图5.2 驱动电路

原理:控制电路所输出的信号通过521-1光耦合器实现电气隔离,再经过推挽电路进行放大,从而把输出的控制信号放大

6. 保护电路设计

6.1 过压保护电路

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过压保护要根据电路中过压产生的不同部位,加入不同的保护电路,当达到—定电压值时,自动开通保护电路,所以可分为主电路器件保护和负载保护。

6.1.1 主电路器件保护

当达到—定电压值时,自动开通保护电路,使过压通过保护电路形成通路,消耗过压储存的电磁能量,从而使过压的能量不会加到主开关器件上,保护了电力电子器件。

为了达到保护效果,可以使用阻容保护电路来实现。将电容并联在回路中,当电路中出现电压尖峰电压时,电容两端电压不能突变的特性,可以有效地抑制电路中的过压。与电容串联的电阻能消耗掉部分过压能量,同时抑制电路中的电感与电容产生振荡,过电压保护电路如图6.1.1所示。

图6.1.1 阻容过电压保护电路图

6.1.2 负载过压保护

如图6.1.1所示 比较器同相端接到负载端,反相端接到一个基准电压上,输出端接控制芯片10端,当负载端电压达到一定的值,比较器输出抬高10端电位,从而使10端上的信号为高电平时,琐存器将立即动作,禁止3525的输出,同时,软启动电容将开始放电。如果该高电平持续,软启动电容将充分放电,直到关断信号结束,才重新进入软启动过程,从而实现过压保护。

电阻的取值,比较器反相端接5.1V电源经变位器后为可调基准电压,比较器同相端电压应在5V以内,取负载输出电压最大值80V来算R2018=80/3左右 ,所以R20=100K,R18=4K,R17=10k,R19=2k。

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图 6.1.2 负载过压保护

6.2 过流保护电路

当电力电子电路运行不正常或者发生故障时,可能会发生过电流。当器件击穿或短路、触发电路或控制电路发生故障、出现过载、直流侧短路、可逆传动系统产生环流或逆变失败,以及交流电源电压过高或过低、缺相等,均可引起过流。由于电力电子器件的电流过载能力相对较差,必须对变换器进行适当的过流保护。

过流保护的方法比较多,比较简单的方法是一般采用添加熔断器来限制电流的过大,防止的破坏和对电路中其他元件的保护。如图1 在主电路串接一个快速熔断丝。

还有一种方法如图6.2所示,也是利用控制电路芯片的第10端。在主电路的负载端串接一个很小取样电阻,把它接到放大器进行放大,后再利用比较器,运用过压保护原理同样能实现过流保护。

电阻的取值,一般取样电阻端所获得的电压为零点几伏,需要通过放大器把电压放大到几伏左右,由放大器运算公式:(11210)*,取放大10倍,即 11210=10 , 所以取R12=9K,R10=1K。放大后把它接到比较器中比较使得比较器输出端电位升高,与过压保护一样原理,所以R13=2K,R14=2K,R15=10K,R16=2K。

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图6.2 过流保护电路

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课程设计总结

直流-直流变流电路的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电,本设计便是通过降压斩波电路来实现直流到直流的降压变换。使用作为全控型器件的降压斩波电路就有了易驱动,电压、电流容量大的优点。本设计基本完成了设计任务与要求中所需达到的各个指标,并包括了控制电路及过流保护和稳压功能,但是鉴于本人知识储备及能力有限,所以仍有许多的缺点与不足之处,望请斧正。

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电力电子-降压斩波电路设计

放大。采用的光耦是521-1。为得到最佳的波形,在调试的过程中对光耦两端的电阻要进行合理的搭配。图5.2驱动电路原理:控制电路所输出的信号通过521-1光耦合器实现电气隔离,再经过推挽电路进行放大,从而把输出的控制信号放大6.
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