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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:
: t! B2 j7 ~7 Z. B; H; Q1、这个方案可行吗?
/ k9 w; `. F( P2、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?
' S( q; A/ @) p% p. w3、MOSFET用IR250,600V25A,其驱动用IR2811,可行否,大家有更好的建议吗? 3 ?4 G* L* i# P0 f5 Y$ Q7 c# C
4、PWM控制器用TL494. - ^- c# l1 ^4 x3 ~9 I
5、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。
' Y+ A. ?( l/ L" C
% D7 s7 }9 I8 j敬请各位高手指教!# N1 a, h! {' \& Q* ~; N$ l

3 S# {1 q$ h- B9 W4 `3 L# g8 s[ 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: ( V, G* [/ l" H: R$ S$ W
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:
  S/ N5 _7 \. [1 O, h2。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!
! g' H2 ~" q; w, x- N3。按现给出的条件:/ P' h. I8 |- h4 R. b& @
对于第2点前半个问题,可由二个办法来解决。8 V; u# Y4 w; c' t, Q4 \  j" u
其一:可用经验值来估算- ?1 X( i3 o. |% [" h$ w' |" u: z
      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。* e1 M, ~- I4 w5 _" X- j% V7 W* g1 M
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。9 `% w  \! v1 W" d5 l
4。对于第2点后半个问题
. f& h, ^$ E5 M  A' U+ }      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。
$ }, J! t. t/ ^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。+ M' E  k- \. Q) a: X
6。还有你选用储能转换器件吗?是否需强电隔离? 9 Q, y+ c( z+ \( r  f: l3 c
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!  n# Y8 f0 J2 O
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。
" G) C* [4 y2 D2 e" x$ P  a9。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。; X. N7 O* Z1 \( o) R' C, b
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!
% d+ j1 v* ^) O- j& {. [$ c11。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。
0 I: h, @; {  b0 A% A# L- d12。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。' r+ @+ O8 Q- h  W. l1 X6 I6 y
13。以上仅表个人意见,还望搂主见谅。
! {' V  O  x$ |: V" G3 q2 k/ w% [14。也望大伙一起来参与、探讨和发表自己的主见。
* N  }! Y4 I6 c1 x/ a1 [
9 B0 d# j9 _. u8 q[ 本帖最后由 zhous_ch 于 2007-9-18 20:26 编辑 ]
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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。1 y% t0 N- x. Z1 j) 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。
  T! B9 X' @+ {: K+ r% D+ y- W$ s  @: b
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。
# U' k# Q. d. f# n6 M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+ P! |. `- D: X9 _6 a0 y! e  v
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。% e6 _( z  V. ~! u
5 G* a* v8 K% `7 D8 i+ V
[ 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5 F# L$ l' Z# j3 v* T- X& T
DC24V.JPG 中
: }2 C/ k% V' F" Y2 A: p+/- 12V 电路中; f1 o4 ?4 M- {3 E; n
FV1,FV2,FV3,FV4,FV5,FV6,FV7,FV8,FV9,FV10,FV11,FV12 多余,可不用。
+ x- g, i+ h( a. R+5V 电路中4 N1 X( g& T& f3 V' E
FV13,FV14,FV15,FV16 多余,可不用。
* |& n9 K- f- f. ?7 i; f9 g& A+3.3V 电路中" j% \7 O1 V8 [) `
FV17,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
4 \' f+ ~, `( y5 u. k4 H: |$ ?8 HDC160V.JPG 中 % U6 D9 M3 q6 P) k/ T! x+ k4 R
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
' N1 ^. o" p" {+ C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。% |( G9 N5 x& {1 G) c* I' D
2、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.: A  q& l% d1 d' x# Q

2 S' P& k  p" i% h4 w% D[ 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?0 y2 I' X& R* g( M- {: O$ F. h
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):  / n+ h, v6 K  F( [: H  z
1.“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。
, {) d; _, [! Q  X* f8 q2.7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。”
0 S, t3 F. Y' T7 Q) b$ q2 j3.“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。' Q( f+ \6 g, M8 Z! }% W
4.“DC24V.JPG”中FV9、FV10、FV15、FV17也不应选用稳压管,而是快复二极管。+ d9 ]  h: C* \* g0 \' e/ W
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。
- d; u- r" v( |! C7 h% H, Q; e1 _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)。1 [: |1 l' V5 t( |( ~4 |: P% _# n
7.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)。
" o1 N& H! W) F( @, @- d( e2 U, ~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。
( e6 V9 e! E8 O( _2 I8 E9.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)。& u1 C, v& q; n2 N" H
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!! v/ s  F' ?  F
11.图1为产品数据表,图2为电路原理图,图3为产品实物图。
, M9 l( \6 U2 ]( M12。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。
4 c' w# d# V% I0 P- b3 [  E; X' H5 W1 Z) N4 p
[ 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!
8 i; S; l, @! ]% S9 {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。
# D* a; g) U7 m) z3 R: g" N2、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? ) G& A) o: |# u' ^
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。:)
: O" r2 q3 d1 y4 X4、同上,但也应可用瞬态电压抑制二极管。:)
: e2 _. P) {& y& ?. a  t; O5、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... 9 ~0 r' \" I' Z& b9 q  t" v
6、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: : x5 K$ `4 X0 D0 ?
7、谢谢你的建议,作为后备手段吧。:)! e- c; L  C* L" c2 a% s( \; O
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: 9 n; B# }. K% _' U5 a
9、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?
0 Z* W; t) I2 `8 {0 t9 O" ]) D请高手们继续讨论啊!
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