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高精度稳流电源电路设计

发布时间:2020-07-21 17:44:14 阅读: 来源:钢丝钳厂家

1前 言

本文引用地址:作为电真空微波放大管的一种,速调管以其功率大p效率高的优势得到了广泛的应用。而速调管一般都需要外加一个聚焦磁场。为了使速调管电子枪所打出的电子注不被散射损耗掉,这就要求磁场电源具有较好的电流稳定度。

2性能指标 (1) 输入:三相50Hz、380V;

(2) 输出:额定电压80V,额定电流25A,要求0∽25A连续可调;

(3) 输出电流纹波:0.08A;

(4) 输出电流稳定度:0.08A;

(5) 提供电源过流保护,电源过压/欠压保护;

3电路原理

3.1 主回路

主回路采用Buck变换器,原理框图如图1所示

图1 主回路框图

3.1.1原理简介:

50Hz、380V三相交流输入电压经EMI电网滤波器阻断噪音信号,通过隔离变压器降成100V左右的交流电压,再经过整流滤波,变成Buck变换器所需要的平滑直流电压。图1中,当N1或者N2导通时,电感L1在未饱和前,电流线形增加,电感L1的极性为左正右负,二极管V1处于关断状态。当N1和N2都关断时,由于电感L1中的磁场作用,改变L1两端的电压极性,左负右正,续流二极管V1导通,以保证输出电压和电流不变。由于磁场负载是一个感性负载,当电源不工作时,磁场负载必然会产生一个反向的电压,二极管V2用来将这一反向的负载能量释放掉。

3.1.2 关键元器件的选择

(1)开关管N1,N2的选择:采用三菱公司100A单管IGBT(CM100H-12)。绝缘栅双极型晶体管(IGBT)具有MOSFET的工作速度快、输入阻抗高、驱动电路简单和GTR的阻断电压高、饱和导通压降低、载流能力强的优点。开关管的驱动采用变压器隔离。与不用变压器,直接驱动相比,主回路对驱动电路的干扰小,不易引起震荡。由于变压器工作比的限制,若只用一个IGBT,使得占空比不能超过50%。因此,开关管由两个IGBT并联,用控制电路输出的相位相差180的脉冲信号驱动。这样,占空比就能达到96%,使得输出电流能在很宽范围内调节。而且,开关管的损耗也能减少一半。

(2)反馈采样电路:通常,电源的反馈采样都采用电阻的形式。然而,由于本电源的输出电流较大,若使用电阻采样,电阻的功耗比较大。电阻的过分发热,必然会引起电阻阻值的变化,从而引起反馈采样电压的变化,无法满足电源的电流精度要求。这部分功耗,对整个电源而言,也是无用的能量损耗。而且,电阻的体积也比较大。采用电阻反馈显然是不可取的。因此,采用额定值25A的霍尔电流传感器(CSM025A)作为反馈的采样。该传感器具有良好的线性度、抗干扰能力强、低温漂、宽频带等优点,能够很好的满足电源的电流精度要求。

3.2 驱动电路

驱动电路的原理框图如图2所示

图2 驱动电路框图

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