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单相交流调压电纯电阻负载.doc11页
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单相交流调压电纯电阻负载
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1 设计方案及选择
由于题目要求输出电压范围为0～100V，所以方案可选电阻性负载或阻感性负载。本电路采用单相交流调压器带阻感负载时的电路图如图1所示，在负载和交流电源间用两个反并联的晶闸管VT1，VT2相连。
2 单相交流调压电路的设计
2.1 主电路的设计
所谓交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位，可以方便的调节输出电压的有效值。交流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。此外，在高电压小电流或低电压流之流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。
图1 电阻负载单相交流调压电路
图2 单相交流电压电路波形
正、负半周起始时刻（ 0），均为电压过零时刻。在时，对VT1施加触发脉冲，当VT1正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在时，电源电压过零，因电阻性负载，电流也为零，VT1自然关断。在时，对VT2施加触发脉冲，当VT2正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在时，电源电压过零，VT2自然关断。
当电源电压反向过零时，由于反电动势负载阻止电流变化，故电流不能立即为零，此时晶闸管导通角的大小，不但与控制角有关，而且与负载阻抗角有关。两只晶闸管门极的起始控制点分别定在电源电压每个半周的起始点。稳态时，正负半周的相等，负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流（电源电流）和负载电压的波形相似。
2.2 控制电路的设计
2.2.1 触发信号的种类
晶闸管由关断到开通，必须具备两个外部条件：第一是承受足够的正向电压；第二是门极与阴极之间加一适当
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SG3525A的使用
SG3525A的内部结构见图，由基准电压调整器、振荡器、误差放大器、比较器、锁存器、欠压锁定电路、闭锁控制电路、软起动电路、输出电路构成。 （1）欠压锁定功能 基准电压调整器受巧脚的外加直流电压 的影响，当 低于7V时，基准电压调整器的精度值就得不到保证，由于设置了欠压锁定电路，当出现欠电压时，欠压锁定功能使A端线由低电压上升为逻辑高电平，经过SG3525A的13脚输出为高电平，功率驱动电路输出至功率场效应管的控制脉冲消失，逆变器无电压输出。 （2）系统的故障关闭功能 &&&&集成控制器SG3525A内部的T3晶体管基极经一电阻连接10引脚。过流保护环节检测到的故障信号使10脚为高电平。由于T3基极与A端线相连。故障信号产生的关闭过程与欠电压锁定过程类似。在电路中，过流保护环节还输出一个信号到与门的输入端，当出现过流信号时，检测环节输出一低电平信号到与门的输入端，使脉冲消失，与SG 3525的故障关闭功能一起构成双重保护。 （3）软起动功能 软起动功能的实现主要由SG3525A内部的晶体管T3和外接电容C3及锁存器来实现的。当出现欠压或者有过流故障时，A端线高电平传到T3晶体管基极，T3导通为8引脚外接电容C3提供放电的途径。C3经T3放电到零电压后，限制了比较器的PWM脉冲电压输出，电压上升为恒定的逻辑高电平，PWM高电平经PWM锁存器输出至D端线仍为恒定的逻辑高电平，C3电容重新充电之前，D端线的高电平不会发生变化，封锁输出。当故障消除后，A端线恢复为低电平正常值，T3截止，C3由50μA电流源缓慢充电，C3充电对PWM和D端线脉冲宽度产生影响，同时对P1和 P2输出脉冲产生影响，其结果是使P1和P2脉冲由窄缓慢变宽，只有C3充电结束后，P1和P2的脉冲宽度才不受C3充电的影响。这种软起动方式，可使系统主回路电机及功率场效应管承受过大的冲击浪涌电流。 4.1.2芯片管脚及其功能介绍 SG3525脉宽调制型控制器是美国通用电气公司的产品，作为SG3524的改进型，更适合于运用MOS管作为开关器件的DC/DC变换器，它是采用双级型工艺制作的新型模拟数字混合集成电路，性能优异，所需外围器件较少。它的主要特点是：输出级采用推挽输出，双通道输出，占空比0-50%可调，每一通道的驱动电流最大值可达200mA，灌拉电流峰值可达500mA。可直接驱动功率MOS管，工作频率高达400KHz，具有欠压锁定、过压保护和软启动等功能。该电路由基准电压源、震荡器、误差放大器、PWM比较器与锁存器、分相器、欠压锁定输出驱动级，软启动及关断电路等组成，可正常工作的温度范围是0-700℃。基准电压为5.1 V士1%，工作电压范围很宽，为8V到35V。 SG3525采用16端双列直插DIP封装，引脚图及各端子功能介绍如下： INV.INPUT(反相输入端1)：误差放大器的反相输入端，该误差放大器的增益标称值为80db，其大小由反馈或输出负载来决定，输出负载可以是纯电阻，也可以是电阻性元件和电容元件的组合。该误差放大器共模输入电压范围是1. 5V-5. 2V。此端通常接到与电源输出电压相连接的电阻分压器上。负反馈控制时，将电源输出电压分压后与基准电压相比较。 &&&&NI.NPUT（同相输入端2)：此端通常接到基准电压16脚的分压电阻上，取得2. 5V的基准比较电压与INV. INPUT端的取样电压相比较。 &&&&SYNC(同步端3)：为外同步用。需要多个芯片同步工作时，每个芯片有各自的震荡频率，可以分别他们的4脚和3脚相连，这时所有芯片的工作频率以最快的芯片工作频率同步。也可以使单个芯片以外部时钟频率工作。 &&&&OSC.OUTPUT(同步输出端4)：同步脉冲输出。作为多个芯片同步工作时使用。但几个芯片的工作频率不能相差太大，同步脉冲频率应比震荡频率低一些。如不需多个芯片同步工作时，3脚和4脚悬空。4脚输出频率为输出脉冲频率的2倍。输出锯齿波电压范围为0. 6V到3. 5V。 &&&&Cr(震荡电容端5)：震荡电容接至5脚，另一端直接接至地端。其取值范围为0.001u F到0. 1 u F。正常工作时，在Cr两端可以得到一个从0.6V到3. 5V变化的锯齿波。 &&&& (震荡电阻端6)：震荡电阻一端接至6脚，另一端直接接至地端。 的阻值决定了内部恒流值对Cr充电。其取值范围为2K欧到150K欧 和Cr越大充电时间越长，反之则充电时间短。 &&&&DISCHATGE RD(放电端7)：Cr的放电由5、7两端的死区电阻决定。把充电和放电回路分开，有利于通过死区电阻来调节死区时间，使死区时间调节范围更宽。其取值范围为0欧到500欧。放电电阻RD和CT越大放电时间越长，反之则放电时间短。这样，SG3525A的振荡频率可由下面的公式进行计算： && &&&&SOFTSTATR(软启动8)：比较器的反相端即软启动器控制端8，端8可外接软启动电容，该电容由内部 的50uA恒流源充电。&&&& &&&&COMPENSATION(补偿端9)：在误差放大器输出端9脚与误差放大器反相输入端1脚间接电阻与电容，构成PI调节器，补偿系统的幅频、相频响应特性。补偿端工作电压范围为1. 5V到5. 2V。 &&&&SHUTDOWN(关断端10)：10端为PWM锁存器的一个输入端，一般在10端接入过流检测信号。过流检测信号维持时间长时，软起动端8接的电容C被放电。一般用法是将过流脉冲信号送至关闭控制端10脚，当脚10电压大于0. 7V时，芯片将进行限流操作，当脚10电压超过1.4V时，将使PWM锁存器关断，直至下一个时钟周期才能够恢复。 OUTPUT A, OUTPUT B(脉冲输出端11、14)：输出末级采用推挽输出电路，驱动场效应功率管时关断速度更快。11脚和14脚相位相差180°，拉电流和灌电流峰值达200mA。由于存在开闭滞后，使输出和吸收间出现重迭导通。在重迭处有一个电流尖脉冲，起持续时间约为l00ns。可以在 处接一个约0. lμf的电容滤去电压尖峰。 GROUND(接地端12)：该芯片上的所有电压都是相对于GROUND而言，即是功率地也是信号地。在实验电路中，由于接入误差放大器反向输入端的反馈电压也是相对与12脚而言，所以主回路和控制回路的接地端应相连。 VC(推挽输出电路电压输入端13)：作为推挽输出级的电压源，提高输出级输出功率。可以和15脚共用一个电源，也可用更高电压的电源。电压范围是4.5V-35V 。 +VIN(芯片电源端15)：直流电源从15脚引入分为两路：一路作为内部逻辑和模拟电路的工作电压；另一路送到基准电压稳压器的输入端，产生5.1士1%V的内部基准电压。如果该脚电压低于门限电压(Turn-off=8V)，该芯片内部电路锁定，停止工作（基准源及必要电路除外)使之消耗的电流降至很小(约2mA)。另外，该脚电压最大不能超过35V，使用中应该用电容直接旁路到GROUND端。 VREF(基准电压端16)：基准电压端16脚的电压由内部控制在5. 1 V土1%。可以分压后作为误差放大器的参考电压。&&
各引脚功能：
1、脚：为误差放大器正反向输入端，因内部误差放大器性能不好，所以在控制模块中没有使用。
3脚：为同步时钟控制输入端，
4脚：为振荡输出端；
5、脚：为振荡器、接入端
7脚：为放电端，改变可改变死区时间
8脚：慢起动，当脚电压从—时，脉宽从零到最大。
9脚：补偿（反馈输入）端，脚的电压决定了输出脉宽大小。
10脚：关闭端，当脚电平超过，脉宽关闭。
11、脚：脉冲输出端，输出相位相反的两路脉冲。
12、脚：为芯片接地和供电端
13脚：输出信号供电端。
16脚：输出基准电压。
一般驱动不工作，应该先查3525的 8 9脚，这个电压是0-5V，脉宽从无到满宽状态，有的公司一般用8脚接保护线路，慢启动电路，9脚做反馈。5.6脚位RC可以改变脉冲频率，损坏一样可以导致驱动不工作，但是，在怀疑PWM部分存在问题时，务必先检查16脚是否有基准电压。
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TA的最新馆藏[转]&[转]&[转]&[转]&[转]&[转]&负载是纯电阻性、电容性、电感性,启动各怎么计算电流多大?主要是纯电阻启动电流怎么算?是正常值的多少倍
遇到TA00113
负载是纯电阻性、电容性、电感性,启动各怎么计算电流多大?主要是纯电阻启动电流怎么算?是正常值的多少倍-------------------------纯电阻启动将是恒稳态,是正常值的 1 倍.电容性、电感性,启动将是 非线性的 !
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