微波电源整流滤波电路与DCDC变换电路发电站

微波电源整流滤波电路与DC—DC变换电路

微波电源整流滤波电路与DC—DC变换电路 2012年09月14日 来源： 2初级整流滤波电路 微波电源的初级整流滤波电路部分。输入电压220 V，频率50 Hz， Fl为保险丝，RTl为热敏电阻，起保护电路的作用。Cl和Ll构成交流输入端的电磁干扰(EMI)滤波器。Cl能滤除由初级脉动电流产生的串模干扰，Ll可抑制初级绕组中产生的共模干扰，220 V交流电压经过整流桥和C2整流滤波后，获得300 V直流电压。 3 DC—DC变换电路 以TOP249Y为核心的微波电源，其电路结构简洁，稳定性、可靠性、电网电压适应范围、可维修性等指标也能得到最人的保障。如图5所示，电源采用脉宽调制方式，控制芯片为TOP249Y，反激式输出供给微波磁控管所需电压。下而简述其工作原理p，b J。 经过整流滤波得到的300 V直流电压作为该变换电路的输入，两路输出分别是一2000 V／100A、5 V／3 A，总功率为21 5 W。由于TOP249Y工作在它的功率上限，凶此需将X端与源极S短接，把极限电流设置为内部最人值，而将F端与S端短接可将TOP249Y设为全频工作方式，开关频率为l32kHz。 在线路检测端L与直流输入端之间接电阻R2、R3，均为1 MQ，可进行线路检测。由于TOP249Y的欠压电流』，Ⅳ为50吣，凶此其欠压保护工作电压为100 V，过压保护工作电压为450V，若直流输入人于450 V时，则TOP249Y停止工作，直到电压恢复正常。 反馈回路的形式由输出电压的精度决定，木电源采用光耦PC817和TL43 1，它可以将输出电压变化控制在4-1％以内，反馈电压有5 V／3 A输出端取样。电压反馈信号U，、通过电阻分压器R9和Rl 0获得取样电压后，将与TL43 1中的2．5V基准电压进行比较并输出误差电压，然后通过光耦PC8 1 7改变TOP249Y的控制端电流，。，再通过改变占空比来调节输出电压以使其保持不变。光耦的另一种作用是对冷地和热地进行隔离。在开关电源中，一般选择线性光耦，电流传输比CTR一般在50％,--．，200％之间，凶为当CTR过人，容易产生误动作，电容C7采用lgF／50 V。R6、C5构成的尖峰电压经滤波后可使偏置电压即使在负载较重时，也能保持稳定。在R1 0处串联变阻器，可对输出电压进行调节。R7和R8为限流电阳。 由于初级绕组电流较人，须采取以下措施：第一，采用低泄露电感的高频变压器并在初级、次级绕组之间增加屏蔽层，将漏感减至最小；第二，在钳位保护电路中的瞬态电压抑制器两端并联阻容元件R4、R5、C3，构成保护功能完善的VRl、Dl、R、C型钳位及吸收电路，以便吸收掉漏感上较人的磁场能量。这种设计的优点在于，正常工作时VRl的损耗非常小，泄漏磁场能量主要由R4和R5分担；VRl的关键作用是限制在启动r或过、)情况下的尖峰电压，确保内部MOSFET的漏极电压低于700 V。 次级绕组5V输出路，由整流二极管D3，滤波电容C8、C9和滤波电感L组成。整流管选用肖特基二极管，可以降低损耗并消除输出电压的纹波，但肖特基二极管应加上功率较人的散热器；电容器选用低ESR(等效串联阻抗)的电容。 次级绕组一2000V输出路，由整流二极管D4，滤波电容Cl l构成。凶为此输出电压较高，整流二极管为硅堆，这里选用鞍山某电子厂生产的CL03型硅堆，耐压l 5 kV，工作电流35 0 mA，反向恢复时间为3 50 9s，满足输出路的要求。滤波电容Cll选用耐压高于3 500 V，容量为2—4心的高压瓦片或CBB电容。 TOP249Y具有频率抖动特性，这对降低电磁干扰很有帮助。只要合理地选择安全电容C4和EMl滤波器(C1和Ll)的元件值，就能使开关电源产生的电磁辐射符合CISPR22(FCCB)／EN5 5022B围际标准。将C4的一端接输入直流电压的正极，能把TOP249Y的共模干扰减至最小。需要指出的是，Cl和C4都称作安全电容，区别只是C4接在高压与地之间，能滤除初级、次级耦合电容产生的共模干扰，在IEC950围际标准中称之为“Y电容’’。Cl则接在交流电源进线端，专|、J滤除电网线之间的差模干扰，被称作‘‘X电容’’。 4 高频变压器的设计 高频变压器是开关电源中进行能量储存与传输的重要部件，单片开关电源中高频变压器性能的优劣，不仅对电源效率有较人的影响，而且直接关系到电源的其他技术指标和电磁兼容性(EMC)。为此，一个高效率的高频变压器应具备直流损耗和交流损耗低、绕组本身的分枷电容及各绕组之间的耦合电容要小等条件。 由于该电源的输出功率较人，凶此高频变压器的漏感应尽量小，由于工作频率为l32 kHz，根据单片开关电源的变压器设计原则，这里选用磁芯材料为MX0一2000铁氧体，型号为ETD49磁芯。

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