Io
当Uo50V时,Iomi
25A
根据电感电流连续时电感量临界值条件:LUo(UdUo)2UdIo
为了保证负载最小电流电路能够连续,取Io25A来算,可得L0125mH,所以只要
所取电感L0125mH,取L1mH。
(6)开关频率f40kHz
(7)电容设计要求输出电压纹波小于1,由纹波电压公式:
UcUoUdUo8LCf2Ud
可得LC0195uHF
取C047mF
f4控制电路设计
41控制电路方案选择
控制电路需要实现的功能是产生控制信号,用于控制斩波电路中主功率器件的通断,通过对占空比的调节达到控制输出电压大小的目的。
斩波电路有三种控制方式:1保持开关周期T不变,调节开关导通时间to
,称为脉冲宽度调制或脉冲调宽型;2保持导通时间不变,改变开关周期T,成为频率调制或调频型;3导通时间和周期T都可调,是占空比改变,称为混合型。因为斩波电路有这三种控制方式,又因为PWM控制技术应用最为广泛,所以采用PWM控制方式来控制IGBT的通断。PWM控制就是对脉冲宽度进行调制的技术。这种电路把直流电压“斩”成一系列脉冲,改变脉冲的占空比来获得所需的输出电压。改变脉冲的占空比就是对脉冲宽度进行调制,只是因为输入电压和所需要的输出电压都是直流电压,因此脉冲既是等幅的,也是等宽的,仅仅是对脉冲的占空比进行控制。
图41SG3525引脚图
对于控制电路的设计其实可以有很多种方法,可以通过一些数字运算芯片如单片机、CPLD等等来输出PWM波,也可以通过特定的PWM发生芯片来控制。因为题目要求输出电压连续可调,所以我选用一般的PWM发生芯片来进行连续控制。
对于PWM发生芯片,我选用了SG3525芯片,其引脚图如图41所示,它是一款专用的PWM控制集成电路芯片,它采用恒频调宽控制方案,内部包括精密基准源、锯齿波振荡器、误差放大器、比较器、分频器和保护电路等。
其11和14脚输出两个等幅、等频、相位互补、占空比可调的PWM信号。脚6、脚7内有一个双门限比较器,内设电容充放电电路,加上外接的电阻电容电路共同构成SG3525的振荡器。振荡器还设有外同步输入端脚3。脚1及脚2分别为芯片内部误差放大器的反相输入端、同相输入端。该放大器是一个两级差分放大器。根据系统的动态、静态特性要求,在误差放大器的输出脚9和脚1之间一般要添加适当的反馈补偿网络,另外当10
f脚的电压为高电平时,11和14脚的电压变为10输出。
42工作原理
由于SG3525的振荡频率可表示为:
f
1
41
Ct07Rt3Rd
式中CtRt分别是与脚5、脚6相连的振荡器的电容和电阻;Rd是与脚7相连r