按关键词阅读: 功率因数 UC3855A 基于 开关 论文 课程设计 电路设计 校正 电气控制 系统
因而通常情况下不同功率不同开关频率的应用电流设计的主要工作是各个元件数值的计算以及一些辅助电路的设计 。
本设计最重要的就是基于这些典型应用电路 , 弄清楚在不同应用条件下各个元器件数值的计算 , 掌握辅助电路的设计 , 并对UC3855建立仿真模型 。
图16 UC3855的典型应用电路(2)参数指标ZVT-PFC升压变换器的参数指标如下:Vin=85270VACVo=410VDCPo=500WFs=250 。
26、kHzEff95%THD12%上述参数是一个通常情况下的输入电压 , 中型功率的应用系统的指标 。
250kHz的开关频率可由零电压转换的软开关技术实现 。
PF和THD由UC3855电路实现(3)PFC电路功率的设计1)开关频率: 通常 , 开关频率的选择要满足下列条件:一是要使失真减至最小程度;二是要使器件效率高 。
在此设计中选择开关频率为250kHz2)电感升压电感的设计:峰值电流IPK发生在输出功率最大 , 而输入电压VIN最低时 。
假定电路具有理想的效率 , PIPo(max) , 则最大网侧输入峰值电流为电流波纹以 电流的20%计算 , 故I=0.2*8.7=1.7A 。
稳态情况下功率开关的每次切换中 , 电感和电容应无能 。
27、量积累 。
功率开关的占空比为:(其中Vin为最低输入电压的峰值)升压电感为3)输出电容储能升压电容:输出电容一般根据输出功率选取 , 通常每瓦需约12F , 考虑到电路维持时间要求 , 时间电容值可按下式计算式中 VOMIN最低输出电压t保持时间 , 可根据负载要求选取根据文献13 电容选取500V , 410F4)开关管和开关二极管的选择:选择开关管之前应知道在各种运行状态下的峰值电压和峰值电流 。
开关管的耐压应降额75%使用 , 如升压变换器输出电压VDC为410V , 则应选用500V的开关 , 电流选取应等于峰值电感电流 。
当变换器为20kHz左右时 , 可选用双极型晶体管 , 如果高于20kHz则可选用IGBT或MOS管 。
小功率 。
28、MOSFET很适用于这类场合 , 故而本设计采用MOSFET 。
与升压电感相连的开关二极管在电压、电流定额满足要求的同时 , 还应考虑其反向恢复时间小于1%的开关周期 , UF系列的二极管反向恢复时间为50ns , 特别适用于此类应用 。
综上所述 , 采用击穿电压为DC500V , 额定电流为23A的功率MOSFET 。
二极管采用高速、高压肖特基二极管 , 反向恢复时间低于50ns , 击穿电压为DC600V , 额定电流为15A 。
5)电流取样电流检测电阻的设计:该电阻设计的依据是 , 在最小负载状态下 , 该检测电阻上的峰值电压要不小于0. 3V , 当小于0. 3V时 , 一般控制IC就不能正常工作 。
本设计采用电阻取样 , 电流取样电阻Rs两端峰值电 。
29、压不能大于1V 。
总峰值电流为Ipk+0.5I=8.7+0.5*1. 7=9.55A , 故Rs=1V/9.55A=0.1 , 实际选取时要稍大于0.1 。
(4)ZVT电路设计ZVT电路有有源缓冲功能 , Lr使二极管实现软关断 , Cr使MOSFET实现软开通 。
1)谐振电感Lr:谐振电感控制的二极管的电流变化率di/dt。
在设计Lr 时,应根据快恢复二极管电流的反向恢复时间t rr来确定 。
而且在实际设计时 , 通常将快恢复二极管的电流下降时间设计为3倍的反向恢复时间 。
如果受控di/dt已经给出 , 当反向恢复时间为60ns时 , 电感可以按以下方法计算其余参数电路的计算参考文献12 。
2.2.6 基于UC3855的软开关功 。
30、率因数校正电路的建模与仿真PFC 电路是一个电压电流双闭环的控制电路 , 内环为电流环 , 控制输入电流跟随输入电压的波形变化;外环为电压环 , 控制输出电压的稳定 。
Boost 主电路工作在CCM 模式下 , 通过对功率管的脉宽调制实现功率因数校正和输出电压稳定 。
电流误差放大器(CEA , Current Error Amplifier)PWM 比较器功率管电流传感电阻(RS)构成了电流内环;电压误差放大器(VEA , Voltage Error Amplifier)乘法器电流内环输出端分压器(R4 和R5)构成了电压外环 。
乘法器的B 和C 引入的是输入电压的前馈 。
当电路稳定工作时 , Boost 输出端电阻分压器将电压 。
31、误差信号送入VEA , 与Vref 相比较产生电压控制信号 , 同时结合前馈电压在乘法器中产生电流编程信号 。
CEA前的电阻网络将实际电流信号与电流编程信号相减后输入CEA 。
其输出信号再与三角波进行比较 , 得到的变宽脉冲即可实现控制目的 。
图17 软开关ZVT-PFC 电路的总体功能结构由于输入电压是全波整流波形 , 含有丰富的谐波 , 因此 , 为使电流环工作稳定 , 并使平均电感电流有较好的动态跟踪能力 , 电流环须设计成有较高的低频增益、较宽的中频带宽、合理的相位裕量以及较强的开关纹波抑制能力 。
稿源:(未知)
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标题:电气控制|电气控制系统课程设计(论文)基于UC3855A软开关功率因数校正电路设计( 五 )