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三相交流电源供电的直流电源设计及其串联应用

作者:时间:2014-01-15来源:网络收藏

随着电力电子技术的迅速发展,直流电源应用非常广泛,其好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能,目前,市场上各种直流电源的基本环节大致相同,都包括交流电源、交流变压器(有时可以不用)、整流电路、滤波稳压电路等。本文以供电的为例,介绍中一些问题的处理办法。并就在实际应用中,多个直流稳压电源串联使用问题做了阐述。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/226952.htm

直流电源的设计理论上比较简单,但在具体的工程设计中还需要进一步分析、研究、实践和总结。

1.直流稳压电源的设计

1.1 整流变压器的设计

三相整流变压器的设计包括:一、二次绕组的联结方式,二次侧电压的计算,一、二次侧电流的计算,容量的计算与确定,结构形式的选择等环节。其中一、二次绕组的联结方式及二次侧电压的确定是我们重点分析的内容。本文以某一步进电机驱动器的3个为例进行详细介绍,原理图如图1。

三相交流电源供电的直流电源设计及其串联应用

1.2 整流电路设计

三相整流电路通常有三相半波整流电路和三相桥式整流电路,由于三相桥式整流电路输出平均电压高,电压脉动小,品质因数高,因此多使用桥式整流电路。桥臂上二极管型号的选择主要是由它的额定电压和额定电流决定,额定电流和电压则由负载平均电流和电压决定,其计算式为:ID=(1/3)½·Id,ID(AV)= ID /1.57,UDn=(1~2) 2½·U2,由ID(AV)和UDn查二极管手册就可确定整流管的型号。

1.3 滤波稳压电路设计

整流滤波电路通常有电容、电感和RC等滤波电路。电感滤波是利用电感对脉动电流产生反电动势,阻碍电流变化来实现的,电感越大,滤波效果越好。它一般用于负载电流大、对滤波要求不高的场台。RC滤波电路是电阻和电容连接使用的滤波电路,由于电阻会降低一部分直流电压,直流输出电压会减小,因此只适用于小电流电路。电容滤波是利用电容的充放电作用使整流输出电压变得平稳,而且电压幅值升高,滤波效果好,适于各种整流电路。滤波电容的选择主要是种类和容量、耐压值的确定。常用的整流滤波电容有铝电解、钽电解、涤纶、独石电容等。铝电解电容漏电流大,耐压和工作温度(最高+70℃)较低,但容量大;钽电解电容漏电流小,耐压和工作温度比铝电解电容都高,一般用于要求较高的地方;涤纶电容绝缘电阻大,损耗小,工作温度(最高+55℃)低,容量小,但耐压高;独石电容体积可以做得很小,耐压也可以做得很高,化学性能和热性能比较稳定,但容量小。一般当整流输出电流大时,必须用电解电容滤波稳压;输出电流小时,用一般电容或电解电容滤波都可以,如果对直流输出电压有纹波系数要求或者为了防止高频噪音,用电解电容和小容量无极性电容并联使用效果较好:小容量电容可滤掉脉动直流中的高次谐波,电解电容滤掉大幅值的低频成分,稳压范围宽、效果好。整流滤波电路对电容器的容量和耐压值要求不是太高,一般根据输出电流大小估算电容器的容量,输出电流大,容量就大;电流小,容量就小。但是,容量太大会降低输出电压值,太小则会导致电压脉动大、不稳定。容量确定可参考表1,耐压值一般取所接电路工作电压的1.5~2倍。

三相交流电源供电的直流电源设计及其串联应用

稳压电路有分立元件稳压电路和集成稳压电路2种,其中集成稳压电路主要用于低电压小电流的整流电路,具有体积小,电路简单,稳压精度高,使用调试方便等特点。选择时首先要确定系列,是正电源还是负电源,是可调的还是固定的,其次是根据它的额定电压和额定电流选择具体型号;同时,稳压器在接入整流电路时要适当加一些保护元件,如在I/O端接二极管可防止输入端短路,在输入端和地之间接一小电容,可限制输入电压幅值等。2 直流稳压电源的串联应用

直流稳压电源应用非常广泛,有时会把两个或两个以上的电源串联使用,现就此应用做一简要介绍。

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关键词: 三相交流电源 直流电源设计
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