橋式電源隔直電容抑制偏磁的方法以及其容量計算

2021-01-08 電子發燒友

全橋電源隔直電容是怎樣抑制偏磁的

在網絡上關於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部分的簡圖

當全橋電源沒有隔直電容如上圖

世界上由於任何事務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,都有它細微的差別,Q1Q4與Q2Q3的佔空比也是一樣也會存在微小的差異。

全橋拓撲Q1Q4和Q2Q3是交替導通的,在此我們假設Q1Q4的佔空比略微比Q2Q3的要大。

當Q1Q4導通時變壓器原邊繞組左正右負,當Q2Q3導通時變壓器原邊繞組右正左負,但由於每個周期Q1Q4的導通時間比Q2Q3的導通時間要長一點點,磁感應強度B每個周期偏一點點,很多一點點累加最終導致磁芯飽和,很危險。

當全橋電源增加隔直電容C1如下圖

同上,我們假設Q1Q4佔空比大於Q2Q3的佔空比,對於隔直電容來講,隔直電容上左邊流到右邊的時間大於右邊流到左邊的時間,Q1Q4導通時隔直C1充電,Q2Q3導通時隔直電容C1放電,電容充電時間與放電時間不一致,電容上電壓出現一個直流偏執。

當Q1Q4導通時Np繞組上的電壓為:輸入電壓減去隔直電容C1的偏執電壓;當Q2Q3導通時,Np繞組上的電壓為:輸入電壓加上隔直電容C1的偏執電壓。出現了導通時間短時(Q2Q3通)Np繞組兩端電壓更高,導通時間長時(Q1Q4通)Np繞組兩端電壓低,最終伏秒平衡。

當然當Q2Q3佔空比大於Q1Q4佔空比時一樣可以調節,您可以自己簡單分析一下。

隔直電容C1的計算

隔直電容C1在每個周期都處於充電與放電狀態,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致變壓器繞組上的波形與方波差異比較大電源不太好設計,假設電容值選得太大對於偏磁的動態抑制效果會不好。根據經驗我們一般使之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的容值在這裡是需要求的值

V:為紋波電壓,假設輸入電壓為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,由於隔直電容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,最終以調試值為準。

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,但如果再電源發生暫態異常或其他的情況下不好說,建議選擇比輸入電壓更大的耐壓值。   

相關焦點

  • 逆變器變壓器偏磁校正方法介紹
    本文在比較分析了PWM和SPWM變壓器鐵心的不同磁化過程的基礎上,提出了SPWM型逆變電源抑制變壓器偏磁的新方法,即以逆變橋各橋臂中點電壓作為反饋來抑制直流偏磁。並已成功應用在400Hz單、三相系列變頻電源中,驗證了該方法的實用性和可靠性。
  • DSP控制SPWM全橋逆變器直流偏磁的研究
    本文在對SPWM全橋逆變器中輸出變壓器直流偏磁機理分析的基礎上,提出了一種數字PI控制方案,通過採樣輸出變壓器原方電流來調整觸發脈衝寬度。該方案利用DSP晶片TMS320F240在一臺全數位化6kW、400Hz中頻逆變電源上得以實現,實驗結果表明所提出的方案較好地抑制了輸出變壓器的直流偏磁。  2 直流偏磁  DSP控制的SPWM全橋逆變器如圖1所示。
  • 為什麼開關電源會產生emi,有什麼抑制方法
    所以,我們設置電源線濾波器時要考慮到差模幹擾和共模幹擾的區別,在其傳輸途徑上使用差模或共模濾波元件抑制它們的幹擾,以達到最好的濾波效果。輸入電流畸變造成的噪聲開關電源的輸入普遍採用橋式整流、電容濾波型整流電源。如圖3所示,在沒有PFC功能的輸入級,由於整流二極體的非線性和濾波電容的儲能作用,使得二極體的導通角變小,輸入電流i成為一個時間很短、峰值很高的周期性尖峰電流。
  • 開關電源原理與設計(連載45)全橋式開關電源變壓器參數的計算
    全橋式開關電源變壓器參數的計算 全橋式變壓器開關電源的工作原理與推挽式變壓器開關電源的工作原理是非常接近的,只是變壓器的激勵方式與工作電源的接入方式有點不同;因此,用於計算推挽式變壓器開關電源變壓器初級線圈N1繞組匝數的數學表達式,同樣可以用於全橋式變壓器開關電源變壓器初級線圈
  • 分析電源設計中的電容選用實例
    而如果「局部電路A」是指一個功能模塊的話,可以使用瓷片電容,如果容量不夠也可以使用鉭電容或鋁電解電容(前提是功能模塊中各晶片都有了退耦電容—瓷片電容)。濾波電容的容量往往都可以從電源晶片的數據手冊裡找到計算公式。如果濾波電路同時使用電解電容、鉭電容和瓷片電容的話,把電解電容放的離開關電源最近,這樣能保護鉭電容。瓷片電容放在鉭電容後面。這樣可以獲得最好的濾波效果。
  • 關於電源紋波測量的三種方式及紋波的抑制方法
    一般用紋波電壓與直流輸出電壓的比例來評價直流電源的濾波性能,即紋波係數。紋波係數作為評價直流電源的一個重要指標,其計算方法為紋波電壓的有效值與直流輸出電壓的百分比。 抑制這些紋波的通常方法是:加大濾波電路中電容容量、採用LC濾波電路、採用多級濾波電路、以線性電源代替開關電源、合理布線等。但根據它的分類,有針對性的採取措施往往會取得事半功倍的效果。 1、高頻紋波的抑制 高頻紋波噪聲多來源於高頻功率變換電路。
  • 橋式整流電路分析
    在我們的日常設計中,橋式整流電路也是基本上必不可少的,因為橋式整流器對輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。橋式整流是交流電轉換成直流電的第一個步驟。其波形圖和全波整流波形圖是一樣的。從圖還不難看出,橋式電路中每隻二極體承受的反向電壓等於變壓器次級電壓的最大值,比全波整流電路小一半。橋式整流是對二極體半波整流的一種改進。分析1:電源濾波的過程分析:電源濾波是在負載RL兩端並聯一隻較大容量的電容器。由於電容兩端電壓不能突變,因而負載兩端的電壓也不會突變,使輸出電壓得以平滑,達到濾波的目的。
  • UPS電源功率容量單位,UPS電源容量計算方法
    UPS電源功率容量單位,UPS電源容量計算方法。UPS電源容量的確定是根據負載容量及性質,選擇適當UPS,既可保證UPS的供電質量,降低故障率,又可節省投資,提高經濟效益。我們在選型UPS電源設備時,所計算的負載功率不要大於有效功率,如果超過有效功率會使UPS電源產生過載,發生這樣的情況,UPS主機會持續告警,並轉旁路供電,這樣UPS電源就起不到不間斷的作用了。
  • IGBT強驅動電路的設計及電流尖峰抑制方案
    電流尖峰進行了抑制。因此要實現電源安全且高效率的工作,就要抑制或吸收這些電流和電壓尖峰。這裡給出了一種變壓器驅動的大功率IGBT模塊電路,它既具有較強的驅動能力,又能很好地吸收電壓和電流尖峰。 1 驅動電路的分析及此種驅動電路存在問題 在中頻脈衝滲碳電源中,能快速進行過流保護是至關重要的,而驅動脈衝無延遲地傳輸,對實時過流保護起至關重要作用;同時為了減少開關損耗,還要求很陡的驅動脈衝上升沿和下降沿;一些特殊場合要求緊湊而簡潔、不附加驅動電源等。綜合考慮以上要求,採用變壓器隔離全橋驅動電路,其電路如圖1所示。
  • 開關電源電磁幹擾的產生機理與抑制技術
    1.1.1 無源濾波技術無源濾波電路簡單,成本低廉,工作性能可靠,是抑制電磁幹擾的有效方式。無源濾波器由電感、電容、電阻元件組成,其直接作用是解決傳導發射。開關電源中應用的無源濾波器的原理結構圖如圖1所示。
  • 開關電源產生電磁幹擾的具體原因與抑制方法解析
    EMI測試技術 目前診斷差模共模幹擾的三種方法:射頻電流探頭、差模抑制網絡、噪聲分離網絡。用射頻電流探頭是測量差模 共模幹擾最簡單的方法,但測量結果與標準限值比較要經過較複雜的換算。差模抑制網絡結構比較簡單,測量結果可直接與標準限值比較,但只能測量共模幹擾。噪聲分離網絡是最理想的方法,但其關鍵部件變壓器的製造要求很高。
  • 瓷片電容參數如何識別_瓷片電容的讀數方法介紹
    電容的容量標識的幾種方法:   一、直接標識:如其電解電容,容量47uf,電容耐壓25v。   二、使用單位nf:如上圖的滌綸電容,標稱4n7,即4.7nf,轉換為pf即為4700pf。還有的例如:10n,即0.01uf;33n,即0.033uf。後面的63是指電容耐壓63v。
  • 電容容量知多少?公式計算推導實例詳解
    這是一個總會遇到的問題。尤其是遇到在一定的電流放電時間和電流大小的情況下,如何能夠準確的了解電容的大小?本文中提供了一個相關的電容計算公式用戶根據這個公式,就可以簡單地進行電容容量、放電電流、放電時間的推算,可以非常迅速且便捷的選擇超級電容的容量。
  • SPWM逆變電源抗直流偏磁的研究
    摘要:本文分析了導致逆變電源輸出變壓器直流偏磁的原因。在此基礎上提出了一種相應抗直流偏磁的對策—數字PI電壓積分調節法。通過仿真實驗證明了該種方法的可行性和有效性。
  • 電容串並聯分壓計算方法及公式
    理想的電容,其阻抗隨頻率升高而變小(R=1/jwc), 但理想的電容是不存在的,由於電容引腳的分布電感效應, 在高頻段電容不再是一個單純的電容,更應該把它看成一個電容和電感的串聯高頻等效電路,當頻率高於其諧振頻率時, 阻抗表現出隨頻率升高而升高的特性,就是電感特性,這時電容就好比一個電感了。相反電感也有同樣的特性。
  • 直流穩壓電源設計及其串聯應用
    本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/175181.htm2.直流穩壓電源的設計2.1 整流變壓器的設計三相整流變壓器的設計包括:一、二次繞組的聯結方式,二次側電壓的計算,一、二次側電流的計算,容量的計算與確定,結構形式的選擇等環節。其中一、二次繞組的聯結方式及二次側電壓的確定是我們重點分析的內容。
  • 【模電經典回顧系列】系列1 橋式整流電路分析
    學過模電的人應該對於橋式整流電路都應該不陌生,在我學模電的時候對於橋式整流電路印象最深刻的就是它的四個二極體。 在我們的日常設計中,橋式整流電路也是基本上必不可少的,因為橋式整流器對輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。
  • 無Y電容反激電源如何抑制EMI
    無Y電容反激電源如何抑制EMI 電子設計 發表於 2018-09-29 08:15:00 在常用的開關電源設計中,為了抑制電磁幹擾的共模噪音,通常會在原副邊之間跨接一個
  • 三相交流電源供電的直流電源設計及其串聯應用
    隨著電力電子技術的迅速發展,直流電源應用非常廣泛,其好壞直接影響著電氣設備或控制系統的工作性能,目前,市場上各種直流電源的基本環節大致相同,都包括交流電源、交流變壓器(有時可以不用)、整流電路、濾波穩壓電路等
  • 基於MC34063的開關電源電路參數計算方法
    2.MC34063降壓電路設計   在白色家電中,通常需要將繼電器使用的+12V轉化為數字電路使用的+5V電源。利用MC34063可以實現高效廉價的轉換電路。例如,將+12V轉化+5V、輸出電流為0.5A的電源,其輸出的濾波波動電壓Vop為50mV。現有的計算方法在對電感及輸出端電容的計算上與實際值存在一定差距。