在網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于橋式電源隔直電容的分析與計算的資料比較少,在此咱們一起來簡單分析一下。
首先上一個簡單的全橋電源開關(guān)部分的簡圖
當(dāng)全橋電源沒有隔直電容如上圖
世界上由于任何事務(wù)都不能能絕對的一模一樣,跟世界上沒有兩片相同的樹葉一樣,都有它細(xì)微的差別,Q1Q4與Q2Q3的占空比也是一樣也會存在微小的差異。
全橋拓?fù)銺1Q4和Q2Q3是交替導(dǎo)通的,在此我們假設(shè)Q1Q4的占空比略微比Q2Q3的要大。
當(dāng)Q1Q4導(dǎo)通時變壓器原邊繞組左正右負(fù),當(dāng)Q2Q3導(dǎo)通時變壓器原邊繞組右正左負(fù),但由于每個周期Q1Q4的導(dǎo)通時間比Q2Q3的導(dǎo)通時間要長一點點,磁感應(yīng)強度B每個周期偏一點點,很多一點點累加最終導(dǎo)致磁芯飽和,很危險。
當(dāng)全橋電源增加隔直電容C1如下圖
同上,我們假設(shè)Q1Q4占空比大于Q2Q3的占空比,對于隔直電容來講,隔直電容上左邊流到右邊的時間大于右邊流到左邊的時間,Q1Q4導(dǎo)通時隔直C1充電,Q2Q3導(dǎo)通時隔直電容C1放電,電容充電時間與放電時間不一致,電容上電壓出現(xiàn)一個直流偏執(zhí)。
當(dāng)Q1Q4導(dǎo)通時Np繞組上的電壓為:輸入電壓減去隔直電容C1的偏執(zhí)電壓;當(dāng)Q2Q3導(dǎo)通時,Np繞組上的電壓為:輸入電壓加上隔直電容C1的偏執(zhí)電壓。出現(xiàn)了導(dǎo)通時間短時(Q2Q3通)Np繞組兩端電壓更高,導(dǎo)通時間長時(Q1Q4通)Np繞組兩端電壓低,最終伏秒平衡。
當(dāng)然當(dāng)Q2Q3占空比大于Q1Q4占空比時一樣可以調(diào)節(jié),您可以自己簡單分析一下。
隔直電容C1的計算
隔直電容C1在每個周期都處于充電與放電狀態(tài),C1上始終有一個電壓波動(紋波),隔直電容C1的取值要適中,如果電容值選得太小C1上的波動電壓會很大導(dǎo)致變壓器繞組上的波形與方波差異比較大電源不太好設(shè)計,假設(shè)電容值選得太大對于偏磁的動態(tài)抑制效果會不好。根據(jù)經(jīng)驗我們一般使之C1上的紋波電壓大約在輸入電壓的10%左右。
估算C1的容值公式為
CV=it
C:為隔直電容C1的容值在這里是需要求的值
V:為紋波電壓,假設(shè)輸入電壓為400V,則取10%的樣子,40V
i:為隔直電容充電或放電電流的平均值,由于隔直電容C1與繞組Np是同一條通路上,所以i為電源最大負(fù)載情況下的原邊繞組平均電流(包括變壓器傳輸電流與電感上的勵磁電流)。
t:為電容充電時間或者放電時間(即Q1Q4的開通時間或者Q2Q3的開通時間)
注意:此為隔直電容的估算值,最終以調(diào)試值為準(zhǔn)。
隔直電容C1的耐壓
隔直電容在正常工作的情況下耐壓值是很低的,但如果再電源發(fā)生暫態(tài)異?;蚱渌那闆r下不好說,建議選擇比輸入電壓更大的耐壓值。
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