3kW DC/DC变换器:基于UC3875的全桥移相ZVS/ZVZCS PWM技术
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更新于2024-08-06
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"功率器件开关变压器的选择-python3.6 + tensorflow 安装配置图文教程(windows 64 bit)"
在电力电子技术中,选择合适的功率器件和开关变压器是设计高效开关电源的关键步骤。本教程主要关注的是功率器件的选择以及开关变压器的配置,尤其在全桥移相PWM开关电源的应用中。
1. 功率器件的选择:
在设计一个3KW的开关电源,要求输出24V,125A的稳定电压,效率为95%。根据计算,变压器的原边电压应为26V,考虑到输入电压为220V交流经过整流后约300V,再通过BOOST斩波电路提升至450V。为了得到26V的副边电压,需要一个17:1的变压器匝数比。这样,原边电流约为7.35A。因此,选择的IGBT应能承受450V的电压和7.35A的电流,例如日本三社的GCA20AA120,它具有1200V的耐压和20A的额定电流。
2. 变压器的选择:
对于轻薄型开关电源,通常需要提高开关频率以减小体积。然而,高频会增加功率损耗。本设计中选择了铁基纳米晶合金铁芯的变压器,因其具有高导磁率、低损耗和良好的温度特性,适用于大功率高频逆变电源。这种材料能够降低损耗,适合于推挽或桥式高频大功率逆变电源的主变压器。
3. 控制电路设计:
控制电路采用了UC3875芯片,这是一种由UNITRODE公司生产的移相式准谐振变换器控制器,适用于桥式准谐振变换器的控制。UC3875可以控制零电压或零电流准谐振变换器,并提供多种封装形式。芯片的核心是相位调制器,其输出信号有死区时间,可以独立控制每个开关级的导通时间,以实现精确的移相控制。
4. 全桥移相PWM电路:
全桥移相PWM开关电源的优点包括结构简单、功率变压器利用率高、软开关技术降低损耗等。在全桥移相PWM电路中,通过调节驱动信号的延迟时间来控制占空比,实现两个对角臂的导通时间延迟,以实现软开关,减少开关损耗。UC3875构建的移相全桥变换器电路,可以精确设置开关器件的驱动信号,以确保变压器初级在开关瞬间电压为零,从而实现零电压或零电流开关。
5. 效率和应用场景:
软开关技术的运用使得DC/DC变换器的效率可达到90%以上,适用于中大功率应用场合。这种由UC3875芯片组成的3kW DC/DC变换器,通过全桥移相控制,实现了零电压/零电流开关,提高了电源运行的可靠性和效率。
该教程详细介绍了功率器件和开关变压器的选择方法,以及如何利用UC3875芯片设计全桥移相PWM开关电源,提供了在实际应用中的关键技术和设计考虑。结合Python3.6和TensorFlow的安装配置,这可能是一个结合硬件设计与软件控制的综合性项目。
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