电路中的相关电路及元器件.docx

电路中的相关电路及元器件1、 起保护作用的熔断器FU，由于输入电压是220V，所以选用250V的选择的保险丝类型RCG2、 本设计图中输入部分的工频整流电路即为一次整流电路，如下图将4个整流二极管接成全桥的形式（整流桥），对220V、50Hz的工频电压进行全波整流，得到的脉动的直流电经电容滤波后便会变成平滑的直流电输出。整流二极管的最大整流电流If的公式为If=2P0/2202,所以本设计在这里使用的整流二极管是DSSBA20。4.光电耦合器如下图，光电耦合器也称为光电隔离器简称光耦。光耦以光为媒介传输电信号，对输入输出电信号有良好的隔离作用，是种类最多，用途最广的光电器件之一。由于光耦以光为媒介，电信号传输具有单向性，输出信号不会影响输入端，输入端与输出端完全实现了电器隔离，所以它具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。光耦工作稳定，无触点，使用寿命长，体积小，耐冲击，传输效率高，因此在各种电路中得到了广泛的应用。5.TL431如下图，其性能优良，价格低廉，具有较宽的工作电流范围；TL431属于三端可调式器件，利用两个外接电阻可设定TL431的基准输出电压为2.5036V范围内的任何值。其电压参考精度为正负0.4%，温度系数为50ppm/，动态输出阻抗低，阴极工作电流在1.0100mA，在整个额定工作范围内可进行温度补偿，具有低输出电压噪声。3、 下图是简易电磁干扰滤波器（EMI）的电路图图中的C1和C4都是是高频旁路电容，选用的是常用的薄膜电容，其取值0.5uF,用于抑制差模噪声。电感L1和L2、电容C3和C4形成共模滤波，选用自谐振频率较高的陶瓷电容，其取值为5000pF，用于抑制高频率的共模噪声。因为接地，所以共模电容上会产生漏电流。因为漏电流会对人体安全造成伤害，所以漏电流要尽量小（通常小于0.1mA），共模电容的取值与漏电流大小有关，因此其值不宜过大。为了减小漏电流，电容的容量选为0.05uF。L1 和L2为共模扼流圈，有效地衰减共模噪声。其中L1和L2的值与额定电流有关。IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是有BJT（双极结型晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）组合的复合全空型电压驱动式功率半导体器件，它兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR（电力晶体管，是一种双极型大功率、高反压晶体管去，其功率非常大，因此也被称为巨型晶体管）的饱和压降低，载流密度打，但驱动电流较大；MOSFET的驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小，IGBT综合了以上两种器件的优点，即驱动功率小而饱和压降低。主要性能指标：1、 通态电压；2、开关损耗；3、安全工作区的主要参数1、EMI滤波器的设计 从平率选择的角度看，EMI滤波器属于低通滤波器，它能毫无衰减地把直流电和工频交流电传输到开关电源，不但可以大大地衰减从电网引入的外部电磁干扰；同时，它还可以避免开关电源设备本身向外部发出噪声干扰，一面影响其他电子设备的正常工作。本设计中采用的EMI滤波器基本结构如下图，它由C1、C2、C3、C4和L构成。其中L表示绕在同意铁心上的共模电感，两者匝数相等，绕向相同；C1-C4 为滤波电容，L的两个绕组形成的电感分别与C2、C3构成共模噪声滤波器，滤除电源线上的共模噪声。由于电感器的绕制工艺不可能保证两个电感完全相等，所以两者之差就形成了差模电感。差模电感与C1、C4构成差模噪声滤波器，滤除差模噪声。L电感量通常为几十微亨，差模电感一般为L的1.5%2%（与结构及绕制工艺有关）。通常C1和C4选用陶瓷电容或聚乙烯薄膜电容器，电容器一般选0.01uF-0.47uF，C2、C3选用陶瓷电容，电容量一般选为2200pF-6800pF，C1-C4的耐压值均为630VDC或250VAC。 图本系统中选用L为20mH，C1、C4选用了0.47uF/275VAC的聚乙烯薄膜电容器，而C2、C3选用4700pF/2KV的高压瓷片电容。EMI后面接桥式整流滤波电路。2、 输入整流桥的设计（1）整流桥的耐压所涉及变换器的输入电压为交流市电50Hz，220V10%，即198V242V，其峰值为：280V342v,则整流桥所承受的最大反向电压为2Uin（max）=342，取50%的裕量的：342（1+50%）=513V（2）整流桥的额定电流因为电源的输入功率随效率变化，所以应取电源效率最差时的值。在此，按开关电源的效率最差时取值，取min=0.9,输出功率为3KW，最大输入电流有效值为：Iin =P0/min Uin =3000/(0.9198)=16.9A考虑裕量，取整流桥的额定电流为20A。考虑到安全裕度，选用型号DSSBA20的整流桥，其电压、电流定额为600V/20A。3、 输入滤波电容的设计输入滤波电容C主要起滤波和平滑直流电压输出电压，减小其脉动的作用。本文从能量角度估算电容值，即输入滤波电容要能为后续电路提供所需的足够的能量，以保证其按要求运行，推算方法如下：输入整流后续电路每个周期中所需的能量约为Win =PnAf=30000.9/(150)式中A为输入交流电压的橡树，单向输入为1，三相输入为3；每半个周期输入滤波电容所提供