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半橋電路功率管磁芯飽和所致

發(fā)布時間:2020/11/6 22:57:56 訪問次數(shù):891

各繞組感應的電壓也相應減小,原來導通的管子由于集電極電流增大(磁芯飽和所致)和基極電流減小而脫離飽和區(qū),使繞組感應的電壓進一步減小,這樣一個反變化過程使得V1雪崩式地截止而V2達到飽和。而后就再重復上面的過程,于是就形成了方波波形。有時為了使啟動更快和更可靠,就加一個RC啟動觸發(fā)環(huán)節(jié)。

在半橋電路中無論那一只功率管開通,流過它的電流還要通過一只電容器,隨著電容器電荷量的增加,電容器上的電壓也在逐漸升高,這時的電流也會隨著時間而變化,就必須增加電容器的容量或減小功率管的開通時間。電容量的增加會造成設備體積的增大和寄生參量的增大。頻率的提高又會提高對功率管的要求。因此限制了它的功率的提高。

在全橋時的功率管開通是成對的,V1、V4和V2、V3是成對導通的,比如V1、V4被觸發(fā)而開通時,電流I的流經途徑是:

I由E的“+”極出發(fā)→V1集電極—發(fā)射極→變壓器初級繞組AB→V4集電極—發(fā)射極→回到E的“-”極,同樣當V2和V3被觸發(fā)開通時,電流I的流經途徑是:

I由E的“+”極出發(fā)→V2集電極—發(fā)射極→反向通過變壓器初級繞組BA→V3集電極—發(fā)射極→回到E的“-”極,形成負半波。

在大功率的情況下,比如10kVA以上,就多采用三相橋式逆變器。三相橋式逆變器又分為三相全橋和三相半橋,這兩種結構在UPS中都有應用。

由這個簡單的過程可以看出,不論哪一對管子開通,電流I的路徑上都沒有任何使其變化的因素,只要觸發(fā)信號足夠強,這個電流就可以一直不變地維持下去。輸出功率也就得到了保證。在無輸出變壓器的情況下,對脈沖寬度和調制頻率的要求就更不嚴格。

考慮到IR2110它兼有光耦隔離和電磁隔離,且電路芯片體積小,集成度高,響應快,驅動能力強,內設欠壓封鎖,而且其成本低,易于調試,并設有外部保護封鎖端口等的優(yōu)點,在此次設計中采用IR2110作為主驅動芯片。

IR2110內部功能由三部分組成:邏輯輸入;電平平移及輸出保護。如上所述IR2110的特點,可以為裝置的設計帶來許多方便。尤其是高端懸浮自舉電源的設計,可以大大減少驅動電源的數(shù)目,即一組電源即可實現(xiàn)對上下端的控制。


(素材來源:21ic和ttic.如涉版權請聯(lián)系刪除。特別感謝)


各繞組感應的電壓也相應減小,原來導通的管子由于集電極電流增大(磁芯飽和所致)和基極電流減小而脫離飽和區(qū),使繞組感應的電壓進一步減小,這樣一個反變化過程使得V1雪崩式地截止而V2達到飽和。而后就再重復上面的過程,于是就形成了方波波形。有時為了使啟動更快和更可靠,就加一個RC啟動觸發(fā)環(huán)節(jié)。

在半橋電路中無論那一只功率管開通,流過它的電流還要通過一只電容器,隨著電容器電荷量的增加,電容器上的電壓也在逐漸升高,這時的電流也會隨著時間而變化,就必須增加電容器的容量或減小功率管的開通時間。電容量的增加會造成設備體積的增大和寄生參量的增大。頻率的提高又會提高對功率管的要求。因此限制了它的功率的提高。

在全橋時的功率管開通是成對的,V1、V4和V2、V3是成對導通的,比如V1、V4被觸發(fā)而開通時,電流I的流經途徑是:

I由E的“+”極出發(fā)→V1集電極—發(fā)射極→變壓器初級繞組AB→V4集電極—發(fā)射極→回到E的“-”極,同樣當V2和V3被觸發(fā)開通時,電流I的流經途徑是:

I由E的“+”極出發(fā)→V2集電極—發(fā)射極→反向通過變壓器初級繞組BA→V3集電極—發(fā)射極→回到E的“-”極,形成負半波。

在大功率的情況下,比如10kVA以上,就多采用三相橋式逆變器。三相橋式逆變器又分為三相全橋和三相半橋,這兩種結構在UPS中都有應用。

由這個簡單的過程可以看出,不論哪一對管子開通,電流I的路徑上都沒有任何使其變化的因素,只要觸發(fā)信號足夠強,這個電流就可以一直不變地維持下去。輸出功率也就得到了保證。在無輸出變壓器的情況下,對脈沖寬度和調制頻率的要求就更不嚴格。

考慮到IR2110它兼有光耦隔離和電磁隔離,且電路芯片體積小,集成度高,響應快,驅動能力強,內設欠壓封鎖,而且其成本低,易于調試,并設有外部保護封鎖端口等的優(yōu)點,在此次設計中采用IR2110作為主驅動芯片。

IR2110內部功能由三部分組成:邏輯輸入;電平平移及輸出保護。如上所述IR2110的特點,可以為裝置的設計帶來許多方便。尤其是高端懸浮自舉電源的設計,可以大大減少驅動電源的數(shù)目,即一組電源即可實現(xiàn)對上下端的控制。


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