基于移相全橋的60V/50A大功率可調(diào)電源

　　2.3 電源控制環(huán)路和軟啟動(dòng)的實(shí)現(xiàn)

　　由于本電源要求輸出電壓在0-60V范圍內(nèi)任意設(shè)定，輸出電流在0~50A內(nèi)任意變化時(shí)保持電源穩(wěn)定工作，這就對電源的控制電路有很高的要求。本文研制的電源采用外加運(yùn)放組成電壓環(huán)、電流環(huán)結(jié)合的控制環(huán)與主控芯片相結(jié)合的方法;實(shí)驗(yàn)證明電源輸出電壓在0~60V范圍內(nèi)任意設(shè)定，輸出電流在0-50A內(nèi)任意變化時(shí)電源穩(wěn)定工作。

　　由于該電源的主控芯片采用UC3879，是一種電壓型控制芯片，而且在本課題應(yīng)用中為了實(shí)現(xiàn)大功率全范圍穩(wěn)定工作，反饋控制環(huán)路的設(shè)計(jì)中很難兼顧輸出啟動(dòng)特性;同時(shí)本課題的電源輸出功率大，通過控制芯片UC3879的軟啟動(dòng)腳未能實(shí)現(xiàn)輸出軟啟動(dòng)，輸出有啟動(dòng)過沖問題。本課題單獨(dú)設(shè)計(jì)了軟啟動(dòng)電路如圖4所示，解決了輸出啟動(dòng)過沖問題;另外輸出保護(hù)電路檢測到故障后，通過主功率工作使能信號(hào)來停止電源的工作，起到故障保護(hù)。此種方式在主控芯片UC3879失效時(shí)，仍能停止電源的工作，起到故障保護(hù)，原因在于其是通過關(guān)斷芯片的供電電源來達(dá)到保護(hù)動(dòng)作。2.4 輸出電壓的零電壓起調(diào)

　　本文電源的研制中，實(shí)驗(yàn)證明在電壓基準(zhǔn)為零時(shí)，輸出電壓不為零，原因是主功率電路采用移相全橋ZVS拓?fù)洌刂品绞绞峭ㄟ^主功率管間的移相角來實(shí)現(xiàn)對輸出電壓的調(diào)節(jié)，此類控制方式非常適合在可調(diào)電源中應(yīng)用;但是也決定了電壓基準(zhǔn)為零時(shí)，由于主功率管的處于導(dǎo)通狀態(tài)，功率管間的移相角很難為零，輸出電壓因此不為零。無法單獨(dú)通過加死負(fù)載來解決輸出電壓的零電壓起調(diào)。本文研制的電源由運(yùn)放、三極管及小阻值的功率電阻組成一個(gè)本質(zhì)為斬波器的電路，通過將輸出電壓、輸出電流及電壓基準(zhǔn)(電壓環(huán)控制基準(zhǔn)耐)引入該電路，使此電路工作于輸出零電壓的一小段狀態(tài)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的零電壓起調(diào)。實(shí)驗(yàn)證明該電源可以在0～60V范圍內(nèi)任意設(shè)定輸出。

　　壓”表實(shí)時(shí)觀測輸出電壓，“電流”表實(shí)時(shí)顯示當(dāng)時(shí)電壓負(fù)載電流值。當(dāng)輸出電流大于電流設(shè)定的預(yù)置值時(shí)，電源將產(chǎn)生保護(hù)動(dòng)作，輸出電壓將下降實(shí)現(xiàn)恒電流輸出。此時(shí)，可以調(diào)節(jié)“電流設(shè)定”旋鈕，順時(shí)針為增大方向，來增加電流設(shè)定的預(yù)置值，來使輸出電壓達(dá)到設(shè)定值。過壓保護(hù)動(dòng)作發(fā)生時(shí)，“工作指示”燈熄滅，此時(shí)電源主功率部分被關(guān)斷不向外部輸出功率，只有通過關(guān)斷“電源開關(guān)”重啟電源來消除過壓保護(hù)動(dòng)作。

　　4 結(jié)語

　　通過實(shí)際測試，本文研制的電源在3kW 負(fù)載下可以長期運(yùn)行，達(dá)到了電源的設(shè)計(jì)要求;主要技術(shù)指標(biāo)：輸入電壓范圍220+10%V(AC)，單相，頻率50+10%Hz;典型效率90%以上;輸出電壓DC0～60V連續(xù)可調(diào);輸出電流最大50A(可任意設(shè)定限流點(diǎn));功率3000W;負(fù)載調(diào)整率≤0.5%;紋波啪≤20mV，V P~200mV。保護(hù)功能：過流保護(hù)、過壓保護(hù)、短路保護(hù)。