低成本小功率通用變頻器的實現(xiàn)
驅(qū)動模塊IR213P是低電壓的邏輯電路和高功率開關(guān)器件之間的接口。因此,信號接地和大功率接線不應(yīng)該混合在一起,避免互相干擾。這些基本準則如下:
(1)必須避免布線產(chǎn)生的同相電流,使負載電流流入信號電路。
(2)負載電流環(huán)尺寸必須小,使電路電感為最小。
(3)大電流線必須充分去耦,必須使電感尖峰最小。
圖3變頻器控制電源
(4)高壓、高dv/dt點之間必須有良好的屏蔽,且提供低電平信號電路。
(5)變壓器設(shè)計應(yīng)使鄰近線圈與鐵心之間的電壓梯度為最小,以防止靈敏信號電路中的容性耦合電流。
(6)功率開關(guān)dv/dt值應(yīng)盡可能地低,這樣才能使感應(yīng)母線電壓尖峰為最小。
4控制電源DC/DC的設(shè)計
通用變頻器對其控制電源不僅要求其性能穩(wěn)定可靠,而且還要有隔離和耐高壓。它的特殊要求是輸入電壓在很寬的范圍內(nèi),都能正常工作,以保證逆變器功率開關(guān)管的安全。根據(jù)這一特點,結(jié)合低價格的要求,這里我們選用了TOP200組成的單端反激式DC/DC。其設(shè)計要求是:
輸入直流電壓50V~370V;
輸出+5V,114mA;+15V,53mA
其電路如圖3所示。
變壓器的設(shè)計計算如下:
(1)計算變壓器一次側(cè)電流:
占空比δmax=0.45fk=100kHz
(2)求最小占空比(3)計算變壓器的一次側(cè)電感量(4)選擇磁心和骨架尺寸
取BS=3300×10-4T
選Bmax=1500×10-4T選EI22
δe=0.21cm2δc=0.56cm2
δeδc=0.118>0.026
(5)計算空氣隙長度Lg
(6)計算機變壓器一次側(cè)的匝數(shù)
5結(jié)語
采用上述方案構(gòu)成的三相輸出變頻器,選用疊層結(jié)構(gòu),其尺寸不大于120×110×70mm3,調(diào)試方便。樣機由西安微電機廠測試,其性能優(yōu)良,各項指標均達到了設(shè)計要求,價格便宜。經(jīng)壓縮機廠半年多使用,性能穩(wěn)定、可靠。因此本方案是可行的,具有推廣應(yīng)用價值。
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