电力电子课程设计

发布 2022-10-03 17:25:28 阅读 1074

电力电子技术课程设计。

设计报告。目录。

一、课程设计目的 1

二、课程设计的要求与内容 1

三、参数的计算与选择 1

计算匝数比 1

最大占空比: 1

最大峰值电流 2

初级电感 2

气隙长度 2

启动电阻 2

电流采样电阻 2

电压反馈参数 3

uc3845 外围电路参数 3

rc 滤波参数 3

rcd 吸收电路参数 3

四、电路图 4

五、拓展部分(设计过流保护电路) 5

六、问题总结与分析 5

七、课程设计完情况 6

八、课程设计心得体会 7

1)熟悉 power mosfet 的使用;

2)熟悉磁性材料、磁性元件及其在电力电子电路中的使用;

3)增强设计、制作和调试电力电子电路的能力;

本课程设计要求根据所提供的元器件设计并制作一个小功率的反激式开关。

电源。要求输入电压为交流 210v,输出为8v并承载1a的负载,要求画出必要的。

设计电路图,进行必要的电路参数计算,完成电路的焊接任务。

由给定输入条件 u=210v 可求,经过整流桥整流以后。

u g=1.2*210=252v

输出 8v 时。

计算匝数比:

由。其中uq=600,ug=252v,u0=8v.

求得=14.882取变比ki=10

由。dmax=

其中u0=8v,ug=252v,ki=10.求得dmax=0.211

原边匝数:由。

np=其中ug=252,dmax=0.211,t=1/90000,bmax=0.5,ae=80.9*10^-6,求得np=14.6,取np=30

由于变比ki=10,则副边绕组ns=3。由于副边要提供芯片的正常工作电压,取匝数为3.5

最大峰值电流:

其中p0=8w,η=0.8,ug=252,d=0.211.求得isp=0.376

初级电感:由。

其中p0=8w,t=1/90000,isp=0.376,求得lp=1.5707*10^-3

气隙长度:其中=4*pi*10^-7,ae=80.9*10^-6,lp=1.5707*10^-3,np=30,求得lg=5.08*10^5mm

启动电阻:根据uc3845的参数分析可知,当启动电压低于8.5v时,uc3845的整个电路仅消耗lma的电流,即uc3845的典型启动电压为8.

5v,电流为1ma.加上外围电路损耗约0.5ma,即整个电路损耗约1.

5ma.在输入直流电压为最小电压 ddcmmn时,启动电阻rin的计算如下:

则取启动电阻100k

电流采样电阻:

rs=取rs=1ω

电压反馈参数:

r1=取r2=500ωr3=r6

取r6=10kω

r5=uc3845 外围电路参数:

选,,即 103,则振荡频率为。

rc 滤波参数:

应使截止频率高于开关频率。

rcd 吸收电路参数:

漏感一般为变压器原边电感的 1%-5%,因此,取漏感值为1.5707*10^-5

电阻阻值:综合电阻型号,并考虑留有一定的裕量,取 4.7k

电容容值。取 3300pf,由于开关管关断时会在变压器原边两端感应出电压尖峰,该电容又接在直流母线上,所以应用高压瓷片电容 332

二极管选择能承受压 1000v 的快恢复二极管 fr107

注:电路中各元件的参数已在图中标出)

思路:通过在输出端串联采样电阻,采集电阻两端电压,当达到设定值时,封锁开关管驱动信号。

实现方法:1、 通过改变功率mosfet源极上的电流监测电阻rs来设置过流保护,使其电流达到过流保护值时rs两端的电压为1v。

2、 先在rs=1ω的情况下将电流调整到过流保护的电流值,测量此时rs两端的电压us

则。rs’=1/us

本实验测得us=0.046v,rs’=21.7ω,取rs‘=22ω

1、首次上电测试,电路未工作,加大电压后保险丝烧毁。

分析:检查后发现电路焊接有误,整流后线路接地未连接。排查后改正。

2、二次上电测试时启动电阻烧毁。

分析:启动电阻过小,流经电流过大。加串一46千欧姆电阻后改正。

3、稳压管端电压过大。

分析:辅助线圈匝数大,同时为提供工作电压。辅助线圈匝数可调节范围较小,经将辅助线圈稍作减少,在满足工作电压的同时使启动电阻两端电压下降到安全值。

4、输出电压波形差。

分析:输出滤波电容没有选好,适当增大容值可以缓解。

5、调试技巧总结:

首先将电路图画在纸上,将其分块,此次课程设计的电路可分为整流块、变。

压器块、芯片供电块、电路块、反馈块。每焊好一块测试一块,这样可以避。

免整体焊好之后检查的时候无从下手。各个模块都检查焊好检查无误之后,上电整体调试。若无输出,则应首先检查 3845 是否工作。方法是先测 8 号脚。

是否输出 5v 电压,若输出是 5v,则芯片工作,若输出为 4v 多一点,则还应。

检查 4 号脚是否有 rc **波形。若有波形,则 3845 确实在工作,相反,3845

没有工作,则应查找芯片没有工作的原因,例如,启动电阻是否过大,稳压。

管是否完好等。

6、调试技巧总结:

首先将电路图画在纸上,将其分块,此次课程设计的电路可分为整流块、变。

压器块、芯片供电块、电路块、反馈块。每焊好一块测试一块,这样可以避。

免整体焊好之后检查的时候无从下手。各个模块都检查焊好检查无误之后,上电整体调试。若无输出,则应首先检查 3845 是否工作。方法是先测 8 号脚。

是否输出 5v 电压,若输出是 5v,则芯片工作,若输出为 4v 多一点,则还应。

检查 4 号脚是否有 rc **波形。若有波形,则 3845 确实在工作,相反,3845

没有工作,则应查找芯片没有工作的原因,例如,启动电阻是否过大,稳压。

管是否完好等。

此次课程设计完成情况如下:

1)单路分别输出时无论空载还是满载,均可保持电压稳定,无压降。

输出电压波形:

开关管栅极驱动信号:

uc3845 芯片 4 号管脚 rc 振荡波形。

通过这次课程设计,对反激式开关电源的工作情况有了深刻的认识,通过对。

uc3845 芯片的学习,了解了它的工作方式,反馈原理,对闭环开关电源系统。

有了全面的认识。并且在电源各元件参数的计算,选取中,体会到了实际工。

程应用与理论计算的关系。

1. 在理论计算中要大胆舍取、近似。例如,在计算变比的时候,要结合。

uc3845 特性,不仅要保证最大占空比小于 50%,还要为其留有一定的。

调节裕量。2.选材中要多方面考虑。例如,试验中二极管可以选取工作电流更大者以减小实验出现的问题,无法找到符合标准的电阻可以用电位器进行替代等。

3.电路板布局方面,应使连线尽量的短,跳线尽量少。可将连接较多的地线布在板子周围,但注意不要形成环路。

由于调试时很可能会将变压器拆下来,所以不要把起固定作用的 10 个脚全部焊死,为后面的调试造成不必要的麻烦,试验中本组对变压器的连接就是使用了插入式底座避免了直接焊死。在焊接的过程中,要预先在重要节点焊出测试排针,方便电路的调试。

4. 要考虑理论计算值与实际操作中的不同。例如变压器辅助绕组的匝数与过电流保护电阻的取值,应在计算的基础上根据实际实验进行数值的确定,这通常是与计算值有较大差异的。九、致谢。

历时一个星期的电力电子课程设计结束了,在此真心感谢老师们的帮助与指导,使我们有了这次独立完成任务的经历,使我们有机会能亲自动手操作并有效结合所学过的知识进行设计任务。同时感谢小组中的每个成员,通过与同组同学的良好配合,相互帮助,小组完好完成任务,有效锻炼了同学间相互交流协作的能力。总体来看,课程设计的进行是益处颇多的。

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