一種小型化高壓小功率電源設(shè)計
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
圖3 分布電容折合到初級的等效電路
圖4 高壓變壓器繞制示意圖
實踐證明，分段分組繞制法還較好地解決了高壓變壓器的絕緣問題。
4.3 輸入電壓范圍的調(diào)制
工作在高頻高壓條件下的小功率電源，輸入電壓范圍的調(diào)節(jié)會出現(xiàn)困難。不但調(diào)整率很差，而且在輸入電壓超過一定值時，電源無輸出，或輸出電壓不穩(wěn)定。原因是高壓小功率電源的占空比很小，工作時的導(dǎo)通脈寬很窄（呈窄脈沖工作狀態(tài)）。當(dāng)輸入電壓升高時，輸出能量不變，脈沖寬度變窄，幅度加長。輸入電壓升高到一定限度，控制電路呈失控狀態(tài)，無法實現(xiàn)有效的閉環(huán)控制，導(dǎo)致整個電路關(guān)閉。為解決這個問題，經(jīng)過分析試驗，設(shè)計了一個輸入電壓調(diào)節(jié)電路，如圖5所示。
圖5 輸入電壓調(diào)節(jié)電路
它實際上是一個輸入電壓預(yù)穩(wěn)壓電路，輸入電壓經(jīng)過它，成為基本穩(wěn)定的電壓，再加到主電路（開關(guān)電路）上。
經(jīng)過調(diào)試，試驗和長期裝機應(yīng)用，證明了該電路的穩(wěn)定與可靠。表1是設(shè)置輸入電壓調(diào)節(jié)電路與沒有設(shè)置時的實測數(shù)據(jù)。為簡化起見，這里只給出輸出主電路（25kV）參數(shù)。明顯看出，加了該電路后，輸入電壓調(diào)整率大大提高，輸入電壓調(diào)節(jié)范圍也增至250V。
表1 輸入電壓變化對輸出電壓的影響
| 輸入電壓/V | 有輸入電壓調(diào)節(jié) 的輸出電壓/kV | 無輸入電壓調(diào)節(jié) 的輸出電壓/kV |
|---|---|---|
| 180 | 26.2 | 22 |
| 198 | 26.4 | 26.1 |
| 220 | 27 | 28.5 |
| 242 | 27.5 | 無輸出 |
| 250 | 27.7 | 無輸出 |
由于上電時，輸入端瞬間沖擊電流很大，對輸入電壓調(diào)節(jié)電路造成危害。為此，還專門設(shè)計了輸入緩沖電路。
另外，高壓電源變壓器的變比n大，變壓器次級反饋到初級變化率較小，帶來的問題是穩(wěn)壓效果不理想。這樣,還設(shè)計了輸出電壓預(yù)穩(wěn)壓電路。因篇幅有限，實際電路從略。
5 開關(guān)電路的仿真實驗
開關(guān)級電路原理圖如圖6所示。這里開關(guān)級的負載是高頻高壓變壓器，它的輸入特性與負載的特性有關(guān)。在高壓小功率應(yīng)用中，由于輸出電流小，負載電阻大，次級整流二極管的導(dǎo)通角很小。為便于建立仿真模型?？珊雎载撦d電阻的影響。
圖6 開關(guān)電路電原理圖
評論