正弦波逆變器的變壓器設計 | ||||
充電器工作時的品質(zhì)因數(shù)Q 在開始設計充電器之前,定義品質(zhì)因數(shù)Q。這是一個重要的參數(shù),因為它決定了原邊電流的幅值、磁心尺寸和導線尺寸。 Q定義了無功電流和有功(電阻性)電流的比率,而無功電流對輸出功率沒有貢獻Q的另一個意義是與每個周期內(nèi)諧振電路中的循環(huán)能量與負載消耗的能量之比成正比。 Q值高的電路在帶負載時因大的環(huán)流(非常類似于機械系統(tǒng)中的飛輪)而能夠輸出非常干凈的正弦波。輸出干凈正弦波的代價是諧振電路中相當大的環(huán)流,導致原邊繞組P和P2的電阻產(chǎn)生很高的損耗。相反,Q值低的電路輸出的正弦波存在較大畸變,但損耗更小。對于這種自激振蕩逆變器,Q的折中值在2到5之間。 由于電容C2兩端的交流電壓保持不變,C2的取值和頻率決定著無功電流和Q值(C2越大,則Q越大。)更完整的分析請參見第四部分第2章。 本例中C2為1000pF,頻率為50kHz,儲能電路電壓的RMS值為477V??捎孟率接嬎銦o功電流:
電壓RMS值為477V時的電流為
折算至原邊的等效輸入電流為
lload=功率/諧振電壓=20/477=42mA 工作時的Q值為 Q=lc/lload=150/42=3.6 T1具有兩個作用,首先它是一個變壓器,將RMS值為477V的原邊電壓降至副邊所需的RMS值為20V的電壓。原邊繞組P1和P2以及等效磁心的磁導率共同構(gòu)成并聯(lián)諧振電路的諧振電感,C2為諧振電容。選擇合適的取值使自然諧振頻率為50kHz。 為了獲得所需的Q值,推薦的設計方案是先確定C2(參見上述分析),再調(diào)節(jié)磁心氣隙,得到為了獲得正確電感值所需的磁心等效磁導率,使相串聯(lián)的P1和P2以及選定的C2在50kHz時發(fā)生諧振。 提示:通常鐵氧體磁心的尺寸并非很小,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)以計算出的最小原邊匝數(shù)(由頻率和原邊電壓決定)繞制時,原邊電感將過大。所以,通常用磁心氣隙減小等效磁心磁導率和電感。這是一種很方便的方法,因為僅通過調(diào)節(jié)磁心氣隙就能夠電感以獲得最佳性能。(如果電感過小,則應增加原邊匝數(shù)。)
原邊電壓 由第四部分第2章可知,諧振電路兩端的電壓(P1和P2兩端的原邊電壓)可根據(jù)需要進行確定,可以假設峰值電壓接近πVin 本例中
注意:Q1和Q2的導通交疊將使電壓的RMS值增加約10%
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| 發(fā)布時間:2018.09.21 來源:電源適配器廠家 |
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