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【龙腾原创】业余打造500W半桥试验电源

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pppyyy02
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LV2
本网技师
  • 2014-3-30 19:53:27
业余打造500W半桥试验电源

在电源网看了许多有益的文章,只是由于本人并非专业人士,所以并不多产,以致于想分享喜悦而又拿不出手,但电子爱好之心却是有增无减。
我当初就是想制作电动车60V电压等级正弦逆变,而这个试验电源初衷纯粹是为了代替60V串联电瓶做的,不必来回于电动车与工作室之间。结果就越学越多,越做越多,越陷越深。
目前空载测试输出60VDC很稳定,只是变压器不太合理,有点小叫。2小时空载各器件温度没有变化。没有带载,因为没有负载。

先看成品图:













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一、电源制作是带着几个问题而设计:
1.拓扑问题,对于500W,比较过全桥与半桥,由于全桥管子多,驱动芯片也多,加上我考虑的是尝试驱动验证,太多驱动芯片不利于验证,最后理所当然选半桥了。
2.控制芯片。参考了前人一些成功的案例,
(1)PWM振荡芯片选3525,芯片PWM双路输出,内置死区,稳压反馈。。。功能已合我意,并且我也用过许多次了;
(2)功率驱动芯片选IR2110S,这个也是老生常谈的芯片了,一个2110S靠自举电路就可以直接驱动上下功率管,给我的明显好处就是使得设计线路简洁明了。
3.芯片供电问题,曾经想过有什么自激供电,但思前想后,最终还是回归到利用小反激辅助电源来供电。这样好处是供电功率够,能做多路供电,可为半桥前后隔离提供辅助供电。
前后隔离和稳压问题。这在画图分析时也是考虑比较多的,在下面分解时就会说到了。
二、
(1)主功率图







功率图中规中矩,元件选择根据实际功率选择即可。其中这个初级隔直电容取值我的依据是容抗公式Rc=2*pi*F*C,如果不对请指正。有人说正常的情况下可以不用隔直电容,也有人说最好加上隔直电容,反正先保留意见,各自根据个人的技术高低和控制电路的架设取舍。
(2)控制电路:

控制电路比较有意思,首先我吸收了像老寿啊等各大高手的经验,通过二极管进行电气的单向流动,起到一定的强弱电隔离作用,也就是图上见到的D10,D11,D8三个二极管了。当功率管坏掉的情况下,最多是2110芯片电路部分损坏,而3525芯片电路避免遭殃。减少了元件烧坏的可能。
其次3525稳压的过程,没有严谨的数学构建分析,而是从逻辑控制上掌握。因为稳压通过光耦隔离,反应到VF处时已经是非高电平就是低电平,此时3525若不加反馈补偿,在431稳压情况下很容易想像3525的占空调节可能一下为0,一下最大的不连贯情形。此时我采取的是C20,R34,R31,R33的回路,让误差输出脚9脚反馈通过这串回路,进而调节3525的反相端,最终占空比不会夸张地变化。如此形成有效的调节。这就是为什么要有这个接法的思考。




(3)次级稳压图:

辅助电源14V的地和功率地相接,14AV的地和次级地相接。回路走法清晰,符合电路原理。相互隔离。


(4)过流保护图:



次级通过817光耦实现初次级的电气隔离,其中稳压靠431和3525的1脚配合,过流靠
限流电阻取样,通过比较器LM393拉通光耦,间接调节3525占空比。
(5)反激辅助电源:

辅助电源的芯片有许多,我只是以我现买有的VIPER22A作为应用。
收藏收藏5
huhushuai
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高级工程师
  • 2014-3-31 19:55:19
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顶楼主。
w137155390
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高级工程师
  • 2014-3-31 21:29:48
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支持楼主~~~~兴趣才是不断进步的源泉
luck2013
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副总工程师
  • 2014-4-1 13:32:15
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支持原创,楼主辛苦
Bodoni
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总工程师
  • 2014-4-2 13:09:54
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很霸气
huhushuai
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高级工程师
  • 2014-4-2 17:08:24
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楼主能不能讲讲原理什么的了。
zhanglw1549
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初级工程师
最新回复
  • 2016-6-6 11:52:40
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大神你好,小弟有个问题想请教下,如果我想做个双电压电源,比如正负30V。拓扑结构是不是只需要在变压器次级端再并联一个反向二极管就可以得到负电压输出了?谢谢
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