雙H橋雙峰雙向脈沖電鍍電源設(shè)計(jì)與仿真
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時(shí)間：2011-05-03
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
本設(shè)計(jì)中第一個(gè)H橋開(kāi)關(guān)管選用IR公司HEXFET系列的功率MOSFET管IRFP450L：td(off)=30ns，tf=30 ns，所以開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷時(shí)間：toff=tf+td(off)=30+30=60 ns。第二個(gè)H橋開(kāi)關(guān)管選用IGBT管GT40T101，選用的方法與選用第一個(gè)H橋開(kāi)關(guān)管類似，此處不累贅。
高頻變壓器原邊繞組匝數(shù)為118，副邊繞組匝數(shù)為14，匝數(shù)比n=8．3。
2)全橋移向變換器中Llk的選擇
聯(lián)立以上兩式得：
26．892 μHLlk747 μH本設(shè)計(jì)中取Llk=30μH。
3)超前橋臂開(kāi)關(guān)管并聯(lián)電容Cr(C1、C2)的選擇緩沖電容Cr的作用是實(shí)現(xiàn)超前臂的軟開(kāi)關(guān)關(guān)斷，為了保證超前臂不直通，必須滿足
其中fL是輸出濾波電感的工作頻率fL=2f=40 kHz；Ioccm是維持電感電流連續(xù)的標(biāo)稱最小電流，本設(shè)計(jì)中?。篒occm=10％Io；得到L=44．6μH增加裕度10％，本設(shè)計(jì)中L取值為50μH。
6)輸出濾波電容的選擇
本設(shè)計(jì)選用4 700 μH鉭電解電容和4．7 μF普通電容并聯(lián)濾波。
7)全橋移向軟開(kāi)關(guān)各時(shí)間段的計(jì)算
本設(shè)計(jì)中由于用PISIM仿真軟件，其中PWM模塊是利用開(kāi)關(guān)點(diǎn)的數(shù)目和開(kāi)關(guān)點(diǎn)(用度表示)來(lái)設(shè)置，所以必須將對(duì)應(yīng)的時(shí)間轉(zhuǎn)換為角度。
PWM1：頻率：20kHz；開(kāi)關(guān)點(diǎn)數(shù)：2；開(kāi)關(guān)點(diǎn)：1．7928 180；
PWM2：頻率：20kHz；開(kāi)關(guān)點(diǎn)數(shù)：2；開(kāi)關(guān)點(diǎn)：181．7928360；
PWM3：頻率：20 kHz；開(kāi)關(guān)點(diǎn)數(shù)：2；開(kāi)關(guān)點(diǎn)：216576．395．13：
PWM4：頻率：20kHz；開(kāi)關(guān)點(diǎn)數(shù)：2；開(kāi)關(guān)點(diǎn)：36．576 215．13；
PWM5：頻率：100Hz；開(kāi)關(guān)點(diǎn)數(shù)：4；開(kāi)關(guān)點(diǎn)：0 60 90 150；
PWM6：頻率：100Hz：開(kāi)關(guān)點(diǎn)數(shù)=4；開(kāi)關(guān)點(diǎn)：180 240 270 330；
PWM7：頻率：100Hz；開(kāi)關(guān)點(diǎn)數(shù)：4；開(kāi)關(guān)點(diǎn)：180 240 270 330；
PWM8：頻率：100Hz；開(kāi)關(guān)點(diǎn)數(shù)：4；開(kāi)關(guān)點(diǎn)：0 60 90 150；
5 主電路仿真結(jié)果
本設(shè)計(jì)利用PSIM作為仿真軟件，它是專門為電力電子和電動(dòng)機(jī)控制設(shè)計(jì)的一款仿真軟件。它具有快速的仿真功能和友好的用戶界面等優(yōu)點(diǎn)，針對(duì)不同用戶而提供的一種強(qiáng)有效的仿真環(huán)境。PSIM具有獨(dú)特仿真速度、可控制任意大小的電力變換回路、及對(duì)控制回路仿真功能的特點(diǎn)，在各個(gè)不同系統(tǒng)的仿真領(lǐng)域、控制環(huán)的設(shè)計(jì)、以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。PSIM作為仿真工具以及設(shè)計(jì)工具使用，可以大大提高工作效率和生產(chǎn)性能，對(duì)降低開(kāi)發(fā)成本和到出廠時(shí)間的縮短都起到舉足輕重的作用。仿真結(jié)果如圖3所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/179155.htm
6 結(jié)束語(yǔ)
1)無(wú)孔針鍍鎳：用直流電鍍，48 h，鍍層厚度240 μm，且鍍層粗糙。采用雙峰雙向脈沖電鍍電源，鍍層厚度240μm只需20 h，表面光滑，無(wú)毛刺。節(jié)約時(shí)間將近2倍。
2)雙脈沖鍍銅：給PCB板鍍銅，用普通直流電鍍時(shí)通常出現(xiàn)孔徑兩端之銅層過(guò)厚但中心銅層不足之現(xiàn)象，導(dǎo)致印刷電路板不合格，現(xiàn)采用雙峰雙向脈沖電鍍電源，脈沖頻率1000 Hz，正向開(kāi)通時(shí)間為300 μs，正向關(guān)斷時(shí)間50μs，反向開(kāi)通時(shí)間為100 μs，反向關(guān)斷時(shí)間為50μs，即可克服直流電鍍時(shí)出現(xiàn)孔徑兩端之銅層過(guò)厚但中心銅層不足之現(xiàn)象。
從以上實(shí)驗(yàn)證明，此方案既能提高電鍍質(zhì)量，又能節(jié)約電鍍時(shí)間，有較好的應(yīng)用價(jià)值。
評(píng)論