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基于PIC32 Ethernet Starter Kit的绿色开关电源,软硬件协同方案

时间:11-17 来源:3721RD 点击:

压值为准。如宽电压应选择AC265V,即DC375V。VDC=VAC *1。41

ⅱ,次级反射初级的VOR。

VOR是依在次级输出最高电压,整流二极管压降最大时计算的,如输出电压为:5。0V±5%(依Vo =5。25V计算),二极管VF为0。525V(此值是在1N5822的资料中查找额定电流下VF值)。

VOR=(VF+Vo)*Np/Ns

ⅲ,主MOS管VD的余量VDS。

VDS是依MOS管VD的10%为最小值。

ⅳ,RCD吸收VRCD。

MOS管的VD减去ⅰ,ⅲ三项就剩下VRCD的最大值。实际选取的VRCD应为最大值的90%(这里主要是考虑到大功率开关电源各个元件的分散性,温度漂移和时间飘移等因素得影响)。

VRCD=(VD-VDC -VDS)*90%

ⅴ,RC时间常数τ确定。

τ是依大功率开关电源工作频率而定的,一般选择10~20个大功率开关电源周期。

4.3.2﹑试验调整VRCD值

首先假设一个RC参数,R=100K/RJ15, C=10nF/1KV。再上市电,应遵循先低压后高压,再由轻载到重载的原则。在试验时应当严密注视RC元件上的电压值,务必使VRCD小于计算值。如发现到达计算值,就应当立即断电,待将R值减小后,重复以上试验。(RC元件上的电压值是用示波器观察的,示波器的地接到输入电解电容"+"极的RC一点上,测试点接到RC另一点上)一个合适的RC值应当在最高输入电压,最重的电源负载下,VRCD的试验值等于理论计算值。

4.3.3﹑RCD吸收电路中R值的功率选择

R的功率选择是依实测VRCD的最大值,计算而得。实际选择的功率应大于计算功率的两倍

开关电源保护回路的设计

4.4.1、过电流保护电路

在开关电源电路中,为了保护调整管在电路短路、电流增大时不被烧毁。其基本方法是,当输出电流超过某一值时,调整管处于反向偏置状态,从而截止,自动切断电路电流。如图1所示,过电流保护电路由三极管BG2 和分压电阻R4、R5组成。电路正常工作时,通过R4与R5的压作用,使得BG2 的基极电位比发射极电位高,发射结承受反向电压。于是BG2 处于截止状态(相当于开路),对稳压电路没有影响。当电路短路时,输出电压为零,BG2 的发射极相当于接地,则BG2 处于饱和导通状态(相当于短路),从而使调整管BG1 基极和发射极近于短路,而处于截止状态,切断电路电流,从而达到保护目的。

图2:开关电源输入过电流保护电路

4.4.2、过电压保护电路

开关电源中开关稳压器的过电压保护包括输入过电压保护和输出过电压保护。如果开关稳压器所使用的未稳压直流电源(诸如蓄电池和整流器)的电压如果过高,将导致开关稳压器不能正常工作,甚至损坏内部器件,因此LED开关电源中有必要使用输入过电压保护电路。图3为用晶体管和继电器所组成的保护电路,在该电路中,当输入直流电源的电压高于稳压二极管的击穿电压值时,稳压管击穿,有电流流过电阻R,使晶体管T导通,继电器动作,常闭接点断开,切断输入。输入电源的极性保护电路可以跟输入过电压保护结合在一起,构成极性保护鉴别与过电压保护电路。

图3:开关电源输入过电压保护电路

4.4.3、软启动保护电路

开关稳压电源的电路比较复杂,开关稳压器的输入端一般接有小电感、大电容的输入滤波器。在开机瞬间,滤波电容器会流过很大的浪涌电流,这个浪涌电流可以为正常输入电流的数倍。这样大的浪涌电流会使普通电源开关的触点或继电器的触点熔化,并使输入保险丝熔断。另外,浪涌电流也会损害电容器,使之寿命缩短,过早损坏。为此,开机时应该接入一个限流电阻,通过这个限流电阻来对电容器充电。为了不使该限流电阻消耗过多的功率,以致影响开关稳压器的正常工作,而在开机暂态过程结束后,用一个继电器自动短接它,使直流电源直接对开关稳压器供电,这种电路称之谓直流LED开关电源的"软启动"电路 。

如图4(a)所示,在电源接通瞬间,输入电压经整流桥(D1~D4)和限流电阻R1对电容器C充电,限制浪涌电流。当电容器C充电到约80%额定电压时,逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号,使晶闸管导通并短路限流电阻R1,LED开关电源处于正常运行状态。为了提高延迟时间的准确性及防止继电器动作抖动振荡,延迟电路可采用图4(b)所示电路替代RC延迟电路。

图4:开关电源软启动保护电路

4.4.4、过热保护电路

开关电源中开关稳压器的高集成化和轻量小体积,使其单位体积内的功率密度大大提高,因此如果电源装置内部的元器件对其工作环境温度的要求没有相应提高,必然会使电路性能变坏,元器件过早失效。因此在大功率直流开关电源中应该设过热保护电路。我们采用温度继电器来检测电源装置内部的温度,当电源装置内部产生过热

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