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基于全桥逆变电路的野外用微波炉

作者:时间:2011-02-21来源:网络收藏

2.3 全桥逆变主回路的设计
本文采用全桥逆变电路,如图4所示。与半桥逆变相比,全桥逆变具有结构简单,电压利用率与可输出功率高的特点。另外,在一般情况下,最大反向电压不会超过电源电压Vs,4个再生二极管能消除一部分由漏感产生的瞬间电压。开关管采用MOSFET,是因为其具有导通压降小,开关速度快,输出功率大等特点。采用RC缓冲器可以在开关管关断时减小集电极电压应力,以防止开关管因反压过大而烧坏。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/179719.htm

e.JPGQQ工具栏截屏未命名.jpg
选用RFP50N05L,TO-220AB封装作为开关管进行计算。以开关管导通电阻Rds(on)=0.027 Ω,高频变压器效率η=0.9,输入电压Ui=24 V,磁控管功率Po=920 W,占空比D=0.5为例,得Ii=43.6 A,Vds(on)=43.6×0.027=1.17 V,Pds=1.17×43.6×2×0.5=51.3 W。

3 高频变压器设计
选择开关频率为50 kHz,输入电压为22~26 V,额定输入电压Ui=24 V,输出电压Uo=2 000 V,输出电流Io=300 mA,变压器允许温升为20℃,效率为80%。
(1)P1=Po/η=920/0.9=1 022 W。
由PQ磁芯资料选定A16铁氧体材料EE55/55/21铁芯,其Ae=354 mm2。
(2)因使用EE55/55/21的铁芯,由参考图可知,其生产厂家推荐的磁感应强度峰值Bm在50 kHz时为90 mT,磁感应密度增量△B=180mT= 0.18 T。
(3)在占空比为0.5时:
Ton(max)=0.51/50 000=10μs
原边匝数:
Np=Vb×Ton/(△B×Ae)=24×10/(0.18×354)=4匝
(4)i.JPG
其中:50 V为整流时,绕组的等压降。
每匝的伏数=24/4=6 V
副边匝数Ns=2 050/6=342匝
若忽略开关损耗等,理论计算微波部分的总效率为:
j.JPG

4 测试方法与测试数据
采用FLUKE 15 B万用表三个,其中两块万用表接在磁控管的工作电路中。分别测量磁控管的阴极电压、电流;另一块接在高频变压器初级绕组上,用以测量初级电流。
测试条件是直流电压Ui=24 V,测得变压器初级电流Ii=55 A,磁控管阴极电压Uo=4 kV,磁控管电流Io=280 mA,则全桥逆变转换率:
k.JPG

5 结语
给出了一种新型直流供电的微波炉设计方案。采用全桥逆变与高频升压,有效地减小了微波炉的体积和重量,与采用逆变器加微波炉的工作方式相比,较大程度地提高了能源的利用率,更加符合野外微波炉的使用环境与特点。另外,通过合理配置变压器参数,可以进一步提高变压器的效率,防止出现偏磁饱和等现象。通过调整控制回路的参数,可以进一步稳定输出电压,保证微波功率在合理范围内。

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关键词: 光电 耦合器 驱动器

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