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三相交流電源供電的直流電源設(shè)計(jì)及其串聯(lián)應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2014-01-15 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展,直流電源應(yīng)用非常廣泛,其好壞直接影響著電氣設(shè)備或控制系統(tǒng)的工作性能,目前,市場(chǎng)上各種直流電源的基本環(huán)節(jié)大致相同,都包括交流電源、交流變壓器(有時(shí)可以不用)、整流電路、濾波穩(wěn)壓電路等。本文以供電的為例,介紹中一些問(wèn)題的處理辦法。并就在實(shí)際應(yīng)用中,多個(gè)直流穩(wěn)壓電源串聯(lián)使用問(wèn)題做了闡述。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/226952.htm

直流電源的設(shè)計(jì)理論上比較簡(jiǎn)單,但在具體的工程設(shè)計(jì)中還需要進(jìn)一步分析、研究、實(shí)踐和總結(jié)。

1.直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)

1.1 整流變壓器的設(shè)計(jì)

三相整流變壓器的設(shè)計(jì)包括:一、二次繞組的聯(lián)結(jié)方式,二次側(cè)電壓的計(jì)算,一、二次側(cè)電流的計(jì)算,容量的計(jì)算與確定,結(jié)構(gòu)形式的選擇等環(huán)節(jié)。其中一、二次繞組的聯(lián)結(jié)方式及二次側(cè)電壓的確定是我們重點(diǎn)分析的內(nèi)容。本文以某一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的3個(gè)為例進(jìn)行詳細(xì)介紹,原理圖如圖1。

三相交流電源供電的直流電源設(shè)計(jì)及其串聯(lián)應(yīng)用

1.2 整流電路設(shè)計(jì)

三相整流電路通常有三相半波整流電路和三相橋式整流電路,由于三相橋式整流電路輸出平均電壓高,電壓脈動(dòng)小,品質(zhì)因數(shù)高,因此多使用橋式整流電路。橋臂上二極管型號(hào)的選擇主要是由它的額定電壓和額定電流決定,額定電流和電壓則由負(fù)載平均電流和電壓決定,其計(jì)算式為:ID=(1/3)?·Id,ID(AV)= ID /1.57,UDn=(1~2) 2?·U2,由ID(AV)和UDn查二極管手冊(cè)就可確定整流管的型號(hào)。

1.3 濾波穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)

整流濾波電路通常有電容、電感和RC等濾波電路。電感濾波是利用電感對(duì)脈動(dòng)電流產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),阻礙電流變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的,電感越大,濾波效果越好。它一般用于負(fù)載電流大、對(duì)濾波要求不高的場(chǎng)臺(tái)。RC濾波電路是電阻和電容連接使用的濾波電路,由于電阻會(huì)降低一部分直流電壓,直流輸出電壓會(huì)減小,因此只適用于小電流電路。電容濾波是利用電容的充放電作用使整流輸出電壓變得平穩(wěn),而且電壓幅值升高,濾波效果好,適于各種整流電路。濾波電容的選擇主要是種類和容量、耐壓值的確定。常用的整流濾波電容有鋁電解、鉭電解、滌綸、獨(dú)石電容等。鋁電解電容漏電流大,耐壓和工作溫度(最高+70℃)較低,但容量大;鉭電解電容漏電流小,耐壓和工作溫度比鋁電解電容都高,一般用于要求較高的地方;滌綸電容絕緣電阻大,損耗小,工作溫度(最高+55℃)低,容量小,但耐壓高;獨(dú)石電容體積可以做得很小,耐壓也可以做得很高,化學(xué)性能和熱性能比較穩(wěn)定,但容量小。一般當(dāng)整流輸出電流大時(shí),必須用電解電容濾波穩(wěn)壓;輸出電流小時(shí),用一般電容或電解電容濾波都可以,如果對(duì)直流輸出電壓有紋波系數(shù)要求或者為了防止高頻噪音,用電解電容和小容量無(wú)極性電容并聯(lián)使用效果較好:小容量電容可濾掉脈動(dòng)直流中的高次諧波,電解電容濾掉大幅值的低頻成分,穩(wěn)壓范圍寬、效果好。整流濾波電路對(duì)電容器的容量和耐壓值要求不是太高,一般根據(jù)輸出電流大小估算電容器的容量,輸出電流大,容量就大;電流小,容量就小。但是,容量太大會(huì)降低輸出電壓值,太小則會(huì)導(dǎo)致電壓脈動(dòng)大、不穩(wěn)定。容量確定可參考表1,耐壓值一般取所接電路工作電壓的1.5~2倍。

三相交流電源供電的直流電源設(shè)計(jì)及其串聯(lián)應(yīng)用

穩(wěn)壓電路有分立元件穩(wěn)壓電路和集成穩(wěn)壓電路2種,其中集成穩(wěn)壓電路主要用于低電壓小電流的整流電路,具有體積小,電路簡(jiǎn)單,穩(wěn)壓精度高,使用調(diào)試方便等特點(diǎn)。選擇時(shí)首先要確定系列,是正電源還是負(fù)電源,是可調(diào)的還是固定的,其次是根據(jù)它的額定電壓和額定電流選擇具體型號(hào);同時(shí),穩(wěn)壓器在接入整流電路時(shí)要適當(dāng)加一些保護(hù)元件,如在I/O端接二極管可防止輸入端短路,在輸入端和地之間接一小電容,可限制輸入電壓幅值等。2 直流穩(wěn)壓電源的串聯(lián)應(yīng)用

直流穩(wěn)壓電源應(yīng)用非常廣泛,有時(shí)會(huì)把兩個(gè)或兩個(gè)以上的電源串聯(lián)使用,現(xiàn)就此應(yīng)用做一簡(jiǎn)要介紹。

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