联系我们

模块化逆变电源适配器的设计

网站首页 » 新闻 » 行业动态 » 模块化逆变电源适配器的设计

模块化逆变电源适配器的设计

 在逆变技术的进一步普及应用中,越来越多的产品、设备要求逆变电源适配器像直流电源适配器一样模块化,并成为该产品、设备的一部分。通常在这种场合,要求逆变电源适配器容量较小、负载单一,并要求控制其体积和成本。显然,再采用标准逆变电源适配器的方案就不合适了,这需要仔细考虑系统方案,简化控制,在保证性能指标的同时,减小体积,降低成本。

本节以某新型鱼雷定向陀螺用的模块化逆变电源适配器为例,介绍模块化逆变电源适配器的设计。本例的负载特性为感性,输出电压有个切换过程,在要求输出电压固定的场合,去掉电压切换部分即可。

该模块电源适配器为三相400HIz逆变电源适配器,采用直流24V输入电压,要求输出电压在通电30s内变为68V,此时负载电流为3A。30s后,陀螺的启动过程结束,要求输出电压无间断地切换为36V,并提供1A负载电流,稳压精度为2%,输入、输出隔离。模块外形尺寸不大于120mm130mm×50mm。

1. 系统设计

模块电源适配器的系统设计直接决定产品的最终性能。现采用以下方案构成SPwM型逆变器,系统框图见图8-16TRM相逆交桥切换图8-16。

TRM相逆交桥切换图

(1)控制方案

  模块化逆变电源适配器的负载一般已知,其特性也不复杂,没有进行实时计算的必要。因此,采用查表法是很合适的,将控制波形的SPWM数据事先计算出来,存入ROM中,可使控制部分得到最大程度的简化。调节直流母线电压可以进行输出电压的控制,虽然这种方式不利于三相分相控制并有一定滞后,在大容量逆变器中不常见,但在三相平衡负载场合,是完全可以满足要求的。所以,本系统实际采用了PWM、PAM两种控制方式。控制部分是系统的关键,本文将进行详细介绍。

(2) 主电路设计

主电路需将24V直流输入电压变换为较高的、可调节的直流母线电压。选择性能优良的CDC模块,可缩短设计周期,提高产品可靠性。

DC/DC模块选用VICOR产品。该产品采用了ZCS/zVS(零电流/电压开关)技术,突出优点是高效率、高功率密度、高可靠性、低电磁干扰,同时,可以利用其I/O隔离的特性实现系统的隔离。若使用两只24V变48V、输出功率为150W的VICOR模块,输入并联,输出串联,可获得96V的直流母线电压。

检验功率不计各处损耗,最大输出功率为:(68×3)W=204(W)。

  两只模块输出功率可达300W,可以满足系统要求。,

  检验电压正常工作输出36V时,若直流利用率为0.7,调制度为最大值1,则所需直流电

  压为(36/0.7)W=51.5V。输出68V时,若直流利用率仍为0.7,调制度为最大值1,则所需直

  流电压为(68/0.7)W=97V。

  这是空载时所需的直流电压,当带重载时,因线路阻抗和系统输出阻抗的存在,所需的直流母线电压更高,所以必须采取措施提高直流利用率。计算SPwM数据时,可适当地过调制,并在电路中稍微加大滤波,就可达到目的。逆变桥使用MOSFET构成三相逆变全桥,滤波网络中的电容采用三角形连接方式以加强滤波作用。

  (3)保护与控制电源适配器

  当有异常情况出现时,有两种方法切断输出:一是封锁控制数据,如选择ROM数据全为零的空页,此法方便快速;二是断开直流母线电压,此法有利于负载的安全。这里选择后者。VICOR模块的GATEIN端是其功率提升同步端,也是该模块的使能端,拉低该端电压即可关闭模块( Is=6mA)。它以一IN端电位为基准,故检测的过流、过压信号均须以光耦与之隔离。

  控制部分已相当简单,电源适配器功率很小,采用线性三端稳压器即可。除简便外,还有可靠、电磁干扰小的优点。固定一只模块的输出电压以获得控制电源适配器,而调节另一只来控制系统输出电压的幅值。

| 发布时间:2018.05.10    来源:电源适配器厂家
上一个:电源适配器变压器的现状、发展与要求下一个:国外电源适配器经典案例模块

东莞市玖琪实业有限公司专业生产:电源适配器、充电器、LED驱动电源、车载充电器、开关电源等....