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作者：www.www.pcmenaggio.com 發(fā)布日期：2015-01-15 22:51 信息來(lái)源：http://www.www.pcmenaggio.com
隨著(zhù)電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，直流電源應用非常廣泛，其好壞直接影響著(zhù)電氣設備或控制系統的工作性能，目前，市場(chǎng)上各種直流電源的基本環(huán)節大致相同，都包括交流電源、交流變壓器(有時(shí)可以不用)、整流電路、濾波穩壓電路等。本文以三相交流電源供電的直流電源設計為例，介紹直流電源設計中一些問(wèn)題的處理辦法。并就在實(shí)際應用中，多個(gè)直流穩壓電源串聯(lián)使用問(wèn)題做了闡述。
直流電源的設計理論上比較簡(jiǎn)單，但在具體的工程設計中還需要進(jìn)一步分析、研究、實(shí)踐和總結。
1.直流穩壓電源的設計1.1 整流變壓器的設計
三相整流變壓器的設計包括：一、二次繞組的聯(lián)結方式，二次側電壓的計算，一、二次側電流的計算，容量的計算與確定，結構形式的選擇等環(huán)節。其中一、二次繞組的聯(lián)結方式及二次側電壓的確定是我們重點(diǎn)分析的內容。本文以某一步進(jìn)電機驅動(dòng)器的3個(gè)直流電源設計為例進(jìn)行詳細介紹，原理圖如圖1。
1.2 整流電路設計
三相整流電路通常有三相半波整流電路和三相橋式整流電路，由于三相橋式整流電路輸出平均電壓高，電壓脈動(dòng)小，品質(zhì)因數高，因此多使用橋式整流電路。橋臂上二極管型號的選擇主要是由它的額定電壓和額定電流決定，額定電流和電壓則由負載平均電流和電壓決定，其計算式為：ID=(1/3)·Id，ID(AV)= ID /1.57，UDn=(1～2) 2·U2，由ID(AV)和UDn查二極管手冊就可確定整流管的型號。
1.3 濾波穩壓電路設計
整流濾波電路通常有電容、電感和RC等濾波電路。電感濾波是利用電感對脈動(dòng)電流產(chǎn)生反電動(dòng)勢，阻礙電流變化來(lái)實(shí)現的，電感越大，濾波效果越好。它一般用于負載電流大、對濾波要求不高的場(chǎng)臺。RC濾波電路是電阻和電容連接使用的濾波電路，由于電阻會(huì )降低一部分直流電壓，直流輸出電壓會(huì )減小，因此只適用于小電流電路。電容濾波是利用電容的充放電作用使整流輸出電壓變得平穩，而且電壓幅值升高，濾波效果好，適于各種整流電路。濾波電容的選擇主要是種類(lèi)和容量、耐壓值的確定。常用的整流濾波電容有鋁電解、鉭電解、滌綸、獨石電容等。鋁電解電容漏電流大，耐壓和工作溫度(最高+70℃)較低，但容量大；鉭電解電容漏電流小，耐壓和工作溫度比鋁電解電容都高，一般用于要求較高的地方；滌綸電容絕緣電阻大，損耗小，工作溫度(最高+55℃)低，容量小，但耐壓高；獨石電容體積可以做得很小，耐壓也可以做得很高，化學(xué)性能和熱性能比較穩定，但容量小。一般當整流輸出電流大時(shí)，必須用電解電容濾波穩壓;輸出電流小時(shí)，用一般電容或電解電容濾波都可以，如果對直流輸出電壓有紋波系數要求或者為了防止高頻噪音，用電解電容和小容量無(wú)極性電容并聯(lián)使用效果較好：小容量電容可濾掉脈動(dòng)直流中的高次諧波，電解電容濾掉大幅值的低頻成分，穩壓范圍寬、效果好。整流濾波電路對電容器的容量和耐壓值要求不是太高，一般根據輸出電流大小估算電容器的容量，輸出電流大，容量就大；電流小，容量就小。但是，容量太大會(huì )降低輸出電壓值，太小則會(huì )導致電壓脈動(dòng)大、不穩定。容量確定可參考表1，耐壓值一般取所接電路工作電壓的1.5～2倍。
穩壓電路有分立元件穩壓電路和集成穩壓電路2種，其中集成穩壓電路主要用于低電壓小電流的整流電路，具有體積小，電路簡(jiǎn)單，穩壓精度高，使用調試方便等特點(diǎn)。選擇時(shí)首先要確定系列，是正電源還是負電源，是可調的還是固定的，其次是根據它的額定電壓和額定電流選擇具體型號；同時(shí)，穩壓器在接入整流電路時(shí)要適當加一些保護元件，如在I/O端接二極管可防止輸入端短路，在輸入端和地之間接一小電容，可限制輸入電壓幅值等。
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