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[讨论结束] AC220V到DC110V设计方案问题

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发表于 2007-9-16 16:16:11 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国河北石家庄

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我想用AC220V电源经桥式整流后直接接大电容滤波,再经MOSFET管调整后得DC110V20A电源给直流电机供电,现在有几个问题想和大家讨论一下: - w, Y/ g) F8 J9 t, z/ A
1、这个方案可行吗?
) W0 s2 C* K" K' i' k* e2、大电容容量如何确定?电容太大后会不会对供电系统产生大的电流冲击?
. o* I3 ~7 B& d" k# \4 I3、MOSFET用IR250,600V25A,其驱动用IR2811,可行否,大家有更好的建议吗? - b, [7 I$ G' ^
4、PWM控制器用TL494.
6 ]4 F# i' J! e5、由一稳压管提供基准电压,由两个电阻串联组成输出电压采样电路.,由LM158对电压误差信号作比例运算控制TL494的模拟输入,从而形成环控制。! {, o9 |2 w( K7 _6 Z" }5 p( G

  D3 T; @# b' b敬请各位高手指教!
% M3 a  j: M/ i7 a' [1 S& f" ~4 p7 Z- V$ {3 E$ n
[ 本帖最后由 bdblbyq 于 2007-10-10 11:11 编辑 ]
发表于 2007-9-18 19:40:42 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
我也来讨论:
. {. J* ?, d3 q/ j- ]5 {1。因搂主未给出具体的电路图(或部分原理图),因而也只能在此谈些看法:
& u) T  O- A% E* O0 l( C% H6 L) w, N2。对于第1点:“这个方案可行吗?”,不同的电路拓扑结构,就有不同的运行方式。现缺电路图就很难下个定论!
" `% _5 m9 F4 N. `! Q3。按现给出的条件:: D8 H+ w9 [" v+ C9 }$ w
对于第2点前半个问题,可由二个办法来解决。1 |9 C  d$ R$ p9 K: E+ U
其一:可用经验值来估算6 b& C& g! W- j3 t2 w5 ?
      按照已给定的输入电源220VAC(应考虑有±20%的波动电压),经桥式整流后直接接大电容滤波,每输入功率瓦约需1μf的电容量。并从给定的输出功率得知为2200瓦,折算到输入功率约(现取η=0.78)2684瓦,则可取此电容量约为2200μf~3000μf。9 t4 h$ S! l# L3 y+ I: X
其二:可按以下的图1详细计算获得,即:从电容滤波后的纹波电压范围的大小来测算。计算过程略。% n/ P, V5 w+ B( r& w
4。对于第2点后半个问题
( f' e* O4 X+ ]; f0 f( W      一般在电源的输入回路中串接一个合理并匹配的NTC器件,就可简单地避免对供电系统造成涌浪电流的冲击。) a  @8 ?( ^4 s9 }# k3 A1 S2 I
5。对于第3点:MOSFET的选用,也因未给出具体的接法,不好妄下定论。
5 ]  b2 W! l8 M1 H6。还有你选用储能转换器件吗?是否需强电隔离? % Q4 v/ U) U. W2 ]  y
7。另未给定直流电机的运行参数,所以不知你设计变换后的“110VDC/20A”电源,此电源输出容量是否已包含了直流电机的启动电流(启动电流值一般取值为3~6倍的直流电机额定运转电流值)的恶劣工况条件。否则还得加大直流输出值!2 d$ S# ^" ]- e
8。又因接的是直流电机(感性负载),所以一定要注意直流输出端口的保护。其简易方法见图3,保护原理是:D1可阻断由直流电机产生的高电压向直流输出端口的冲击,D1和D2的串联可吸收直流电机产生的反向电压。
2 C, c( o' }" H, {& w9。对于上述6~8点,都直接关系到电子开关式降压器的制作品质和用电安全,并涉及到很具体的又关联影响到整个的设计方案和设计参数的配置,在这里只能搁笔。3 z( N0 B+ r% x2 p, E% K" N
10。我建议还是选用IR公司的智能电源模块控制芯片,除有TL494基本的PWM调制所需的基本功能外,它有其它比较先进的控制功能。如:绿色模式、软启动、过载保护、过流保护、过压保护、过热保护等特性,这是TL494早期的PWM控制器没有的,可考虑使用!
( U! _2 K( J: S4 |* E8 B11。你可到www.irf.com.cn查找和选用适合的智能电源模块控制芯片并有应用实例提供。5 T& z% O/ }8 r( }1 W% H, U: u. n
12。对于第4、5点,由于我是主张使用智能电源模块控制芯片,所以也只好略谈了。
+ w. i( T6 }; j# N* n13。以上仅表个人意见,还望搂主见谅。
( `8 e& T% S# o$ r6 H$ j6 Z14。也望大伙一起来参与、探讨和发表自己的主见。
% c0 S  U' a- a$ [5 R
0 m( E/ f9 M/ }) q- a& R[ 本帖最后由 zhous_ch 于 2007-9-18 20:26 编辑 ]
addc-2.JPG
addc-1.JPG
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发表于 2007-9-18 23:56:13 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
根据搂主所述,应该是开关电源,控制芯片采用 TL494, 驱动采用 IR2811, 功率管使用 600V25A。4 K2 T% Q3 O- u1 z$ v
TL494 控制应无问题,600V 的 MOSFET 应该接成半桥或全桥耐压才够,25A 的 MOSFET 采用半桥电路输出功率达不到,采用全桥拓扑结构达到110V25A的输出功率也有困难,恐怕需选用更大电流的管子。
& c( ~. z0 e7 |; @. W" x9 j
+ J! \) B! \- T6 t" A% W7 V, i开关电源比较复杂,尤其是搂主所述的大功率电源,里面技术细节需要经验积累。

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 楼主| 发表于 2007-10-2 11:27:35 | 显示全部楼层 来自: 中国河北石家庄
近来较忙,才看到各位高手的回复,近两天我将我设计的电路图上传给大家分析。4 d  m% ]6 }1 O$ _
祝各位国庆快乐!!
 楼主| 发表于 2007-10-9 14:30:29 | 显示全部楼层 来自: 中国河北石家庄
根据所查资料,电路较开始的构想作了一些变动,另外,针对楼上两位DX的改进意见,现将本人设计的直流控制电源及直流驱动电源电路上传给大家,希望大家指评!!" C) r# p+ E* b7 X" k% T" W) n
0 V9 ], W; n2 k7 t; D# K: s
直流控制电源主要用于给各种集成电路供电,直流驱动电源主要给两台直流伺服驱动器供电,由直流伺服驱动器驱动直流电机运转,直流电机为400W/160V,驱动器电路正在设计中,到时候也可以和大家共享交流。
( }. T1 u/ Q% q) g+ R- s' `" @& ]
3 W. }3 c) S% I! S- G[ 本帖最后由 zzj6886 于 2007-10-9 14:47 编辑 ]
DC24V.JPG
DC160V.JPG

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发表于 2007-10-9 22:00:11 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
个人感觉/ B" b2 J6 X( u0 S5 I2 u( ?7 F
DC24V.JPG 中
) _1 K7 b2 s! ]5 ?7 X+/- 12V 电路中
+ E) E: B, V' H+ ~+ AFV1,FV2,FV3,FV4,FV5,FV6,FV7,FV8,FV9,FV10,FV11,FV12 多余,可不用。# @0 f6 n& ?: q8 t
+5V 电路中! A: f1 U6 V7 E( [# c
FV13,FV14,FV15,FV16 多余,可不用。& q; i/ O2 Z& L: D$ c# h8 ]
+3.3V 电路中
7 P$ ^( G3 h8 I+ E& zFV17,FV18 多余,可不用。
发表于 2007-10-9 22:08:09 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
个人感觉" c# c1 e7 S' J
DC160V.JPG 中 ! f5 V( V" h% h( G
既然已经使用了变压器 TM1,就没必要再使用开关电源方案,可直接6 ^/ B- m: a3 i& ]* `
将220V 变压整流得到非稳压的160V,一般情况下满足使用要求。
 楼主| 发表于 2007-10-10 10:19:05 | 显示全部楼层 来自: 中国河北石家庄
1、加那些东东主要是为了增加电路的保护性,比如抗静电及其它尖峰电压干扰。
7 o) z6 ]5 E& w2、如果不用稳压,我担心会对伺服系统造成干扰。现在要考虑的是这两个电路有没有什么缺陷,能不能实现预期的功能。
发表于 2007-10-10 16:34:43 | 显示全部楼层 来自: 中国广东汕头
用隔离型全桥驱动型开关电源方案.自己要改N2,N3匝数电流.: j2 O0 o& u! N: E9 v* k
' w  t2 L8 p! A5 M2 Z
[ 本帖最后由 cylzwx 于 2007-10-11 08:47 编辑 ]
pm4040s_.JPG
pm4040s__1.JPG
pm4040s__3.JPG

pm4040.rar

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 楼主| 发表于 2007-10-10 19:23:55 | 显示全部楼层 来自: 中国河北石家庄
楼主能不能说详细点啊?6 K7 ?; M3 o5 z4 X3 i7 X( L1 t
最好有图,呵呵...
发表于 2007-10-10 21:50:38 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
以我之见(仅对二张电源图作探讨):  
1 D+ B5 m, x) B6 i! g0 A9 \9 |2 t1.“DC160V.JPG”中TM1仅作隔离变压器(1:1),它是工作在工频(50Hz),按现功率计算这个变压器是较大的。对于AC/DC开关电源实是多余,它仅起隔离作用而无抗干扰作用。多花钱还占体积,实在没有必要。
$ @: O3 r  c. L3 p0 Z+ k8 w+ `& X' j2.7楼说的建议是否可考虑一下:“既然已经使用了变压器 TM1,就没必要再使用开关电源方案,可直接将220VAC变压并整流得到非稳压的160VDC,一般情况下满足使用要求。”
/ s( z7 _3 y  P* y2 C3.“DC160V.JPG”中FV7、FV8不应选用稳压管,而是快复二极管并用一个就行了。
" a, n4 T7 i! c4 Y0 f: e3 ^& L4.“DC24V.JPG”中FV9、FV10、FV15、FV17也不应选用稳压管,而是快复二极管。6 i2 [; J4 q2 M- }: L" z9 r& p  u' c
5.“DC160V.JPG”中L2的电感量(10mH)选得太大,一般选用0.2~2 mH就够了,否则会造成开关转换失效。它是与V1的开关频率有关。开关频率选得越高,L2的电感量就小,反之开关频率选得越低,L2的电感量就大。* K" A) O4 }! ~$ }5 e4 b
6.再则:驱动二个直流电机,是否有必要选用开关电源? 而且需要自制,我认为没必要这样做(除非想研究或试制)。
+ @$ N$ a: F# E) i7.你可以购买现成的电源产品来使用,如:可控硅电子调功器(直流输出型的)、大功率的AC/DC开关电源(输出为高电压大电流的)。! K# F9 G; U& m
8.“DC24V.JPG”中还有好多种辅助电源,不知派何用?太复杂了,我建议还是选用智能电源模块控制芯片,可省却辅助电源和不少元器件。
. W! ?, s) \: U1 s. b9.现提供一张IR公司的产品,此图为300W的升压电路(供参考和借签之用)。: N- F4 E" E  |- u$ O
10.  如果:把图中的Q1_D、S极移位至L2之前并相串接,添加IR2110去控制Q1_G极,再把D2也去掉,就能转变成降压电路了!
* L, J5 L4 }7 j7 ~* g+ g# a; Z( a11.图1为产品数据表,图2为电路原理图,图3为产品实物图。. L" c! h. G) l1 d0 U7 L7 R
12。之所以推荐此图,其目的就是图中有好多元件的选择及参数设置是如何处理的,绝对有参照和对比价制。
; y3 A& I) z+ c! _/ O
. y3 _. n9 F) M: {" y) v1 v& K' M4 B[ 本帖最后由 zhous_ch 于 2007-10-12 19:13 编辑 ]
300W-1.JPG
300W-2.JPG
300W-3.JPG

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 楼主| 发表于 2007-10-11 23:59:11 | 显示全部楼层 来自: 中国河北石家庄

回复 #11 zhous_ch 的帖子

非常感谢9楼、11楼两位兄弟的指教! : {" a0 f: ^7 D0 @
1、上述两图只是我整个系统中的电源部分,最终电源地和信号地要共地并与安全地(即大地)共连,所以,必须和交流电源隔离。
1 n) x& c: r; I! w: ?2、直接整流得到如果想获得较大功率,比如本系统的峰值功率可能达到1.2kw,而且,要给伺服系统供电,象这种动态负载的场合,如果想在全功率范围内获得较好的直流性能,那得需要多大的电容啊? ! f! C$ J4 U* s2 u* z9 F
3、同意楼主说法,这点考虑有误,另,FV不是稳压管,而是瞬态电压抑制二极管。:)
, K7 p. M0 i7 s" Q* j- {, g4、同上,但也应可用瞬态电压抑制二极管。:) 3 L# f' H9 J  E: j5 o: }. r8 C
5、这个参数没计算,因为没顾得上找相关资料,楼主能不能提供点,呵呵...
5 s# p( l  `$ j$ a; w' B6、不幸被楼主言中,呵呵....,以前没搞过这方面的东东,心里一直痒痒的,现在正好有这个机会,正想研究研究,呵呵....:loveliness: " T. t7 ]: I, S* R: m
7、谢谢你的建议,作为后备手段吧。:)( K+ k0 E2 I' s, L: `$ {/ B
8、+3.3V用于单片机系统,+5V用于接口电路,+15V-15V用于运放电路。这样可能会省点钱,呵呵...:loveliness:
( S4 B# u2 D5 D3 c9 c9、谢谢你的资料,

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 楼主| 发表于 2007-10-16 10:43:45 | 显示全部楼层 来自: 中国河北石家庄
怎么没人关注了呢?
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