光伏逆變輔助電源的設計
1.2 開關電源的設計
1.2.1 技術指標
具體技術要求為:
(1)輸入電源電壓:DC 24 V,48 V,110 V,220 V,330 V±99 V。
(2)輸出電壓電流:VCC1=15 V±0.15 V,0.7 A;VDD1=5 V±0.05 V,0.3 A;VCC2=12 V±0.12 V,0.1 A;VCC3=15 V±0.15 V,0.2 A;VCC4=24 V±0.24 V,0.1 A;VCC5=24 V±0.24 V,0.3 A。
(3)額定輸出功率:30 W,最大輸出功率40 W。
(4)電壓調整率:1%,1I(I指額定輸出電流)。
(5)負載調整率:1%,0.2~1I。
(6)紋波系數:VPP≤200 mV。
(7)整機效率:多路電源>80%。
(8)工作環(huán)境溫度:-10~+45℃。
(9)溫升:35%。
(10)過載承受能力:1.1I(10 min)。
1.2.2 開關電源主回路
主回路開關管選用電壓驅動型功率管IRF530,與傳統(tǒng)的反激自激式開關電源中的晶體管相比,具有頻率高,驅動控制簡單,驅動功率小的優(yōu)點。為了減小開關管的開關應力,設計了與初級電感并聯(lián)的RC緩沖電路,吸收關斷過電壓的能量。為了滿足輸出低紋波的要求,輸出由TL431構成的精密光耦反饋電路與多級電容濾波。
1.2.3 變壓器的設計
設計高頻變壓器首先應該從選擇磁芯開始,然后是確定繞組的匝數。設計過程中需要了解與磁芯相關的多種特性及參數,需要進行各種參數計算和校驗。
本文設計的變壓器與傳統(tǒng)線性變壓器相比,具有體積小,重量輕,能量傳遞效率高,易于改裝等優(yōu)點。
變壓器磁芯計算:
反激式開關電源高頻變壓器磁芯計算可按面積乘積法(AP)計算。
式中:AP單位為cm4;P0為輸出面積,單位為W;Ae為磁芯截面積;Aw是窗口面積;D占空比選為0.4;η效率選為0.8;Kw為窗口面積的利用系數值為0.4;J=400 A/cm2;△B=Bm-Br。
AP計算值可簡化為:
式中Bm-Br取值0.15 T。
查表則可直接選用EE25型磁芯,為了留出足夠的功率余量,實際選用EE28型磁芯。
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