弦半波电压
信息来源:本站 日期:2017-05-13
开关频率和 Ll 电感值的计算在图 15.12 C c) 中,当Ql 导通时,L1 的电压为飞 ,电感 L1 的电流按斜率 dl.f dt 飞Ill 上升。当 Ql 关断时 ,L1 的电压电器元件 ,它的电流 ( 即交流电网输入电流) 按斜率 降落。假如在Ton 导通(tong)(tong)期(qi)间,电流到达l峰值(zhi) /p ,那么在Ql 再次导通(tong)(tong)之前(qian),电流必需在T;,ff 关断期(qi)间降低到相(xiang)同的(de)/p 值(zhi),或(huo)表示为(wei)
式中,飞 是瞬时正弦(xian)半波(bo)输入电(dian)压 。当(dang)(dang)导通时间国定(ding)时,关断时间与凡(fan) 有(you)关并(bing)按(an)式 C 15.18)改动(dong)。因而频率 随(sui)着正弦(xian)半波(bo)电(dian)压飞 改动(dong)。电(dian)感L 的值要(yao)设计得(de)相当(dang)(dang)小 ,但要(yao)可以接受请求的输出功率下的尖峰电(dian)流 。关于大(da)电(dian)感( 超越(yue) lmH 的),当(dang)(dang)电(dian)流超越(yue) 2A 时还不(bu)会饱和 。这(zhei)种电(dian)感不(bu)但体(ti)积(ji)大(da) ,本钱(qian)也很高 。因而有(you)
电压最(zui)小(xiao)时(shi)电流(liu)最(zui)大 。vnns 和(he) Inns 分别(bie)表(biao)示(shi)电压有效值(zhi)的最(zui)小(xiao)值(zhi)和(he)电流(liu)有效值(zhi)的最(zui)大值(zhi) 。
式中,弘 是电压为旦旦 时 60Hz 电网输入电流的峰值。但是由图 15.12 C c) 可知,由于一个 开关周期的电流均匀值仅仅是( 1/2)/肉’ 因而/pkt = 2/pk ’ 或可表示为2.82PI =逐个 二 C 15.19)pkt EVrrns这是电压为 vnns 时,在输入正弦半波峰值处的开关管电流峰值 。在正弦半波的峰值时辰 导通开关管MOS管跨导主要作用 ,则流(liu)过晶(jing)体管(guan)的电流(liu)按一(yi)定的斜率上升到飞(fei)Ton]pkt 气(qi)一(yi)式中(zhong),飞(fei)=1.41旦(dan)坠 ’ 因(yin)而(er)L 为(wei)
由式 C 15.19) 可得
如(ru)(ru)今(jin)假(jia)定正(zheng)(zheng)常状况下 ,最小和最大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)输(shu)入电(dian)(dian)压(ya)(ya)有效值分别(bie)为(wei)120V、92V 和 138V。当vnns=92V, P., = 80W, E=0.95 时(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),有(92)2 ×0.95TL I = on = 50T ( 15.21)2 ×80 on如(ru)(ru) 果 选 择 几(ji) 为(wei) 10阳(yang),则由(you) 式 C 15.21 ) 可 得(de) L = 500 μH ,而/pkt = 1.41×92×10× 10勺(500×10-6) = 2.59A ,这(zhei)个峰(feng)值电(dian)(dian)流相对来说(shuo)比拟适宜。boost 输(shu)出(chu)(chu)电(dian)(dian)压(ya)(ya)必需大(da)(da)(da)于最大(da)(da)(da)线输(shu)入电(dian)(dian)压(ya)(ya)的(de)(de)(de)峰(feng)值 。当 Vans = 138V 时(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),正(zheng)(zheng)强波(bo)峰(feng)值为(wei) 1.41×138 = 195V ,假(jia)如(ru)(ru) boost 电(dian)(dian)压(ya)(ya)不能高(gao)于这(zhei)个电(dian)(dian)压(ya)(ya),则由(you)式 (15.18 ) 可知关(guan)断时(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)间(jian)将很大(da)(da)(da) , 导通时(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)间(jian)和频(pin)(pin)率就会(hui)很小 。关(guan)于较(jiao)高(gao)的(de)(de)(de) boost 电(dian)(dian)压(ya)(ya),这(zhei)么大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)频(pin)(pin)率改动将使开(kai)关(guan)管在(zai)(zai)关(guan)断时(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)接受(shou)较(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)电(dian)(dian)压(ya)(ya)应力(li)且二极(ji)管 D5 的(de)(de)(de)反向恢复(fu)时(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)间(jian)问(wen)题会(hui)变得(de)很严重 。因而,在(zai)(zai)低网(wang)压(ya)(ya) ( 92V ) 时(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),正(zheng)(zheng)弦波(bo)峰(feng)值是 1.41×92 =129V 。假(jia)如(ru)(ru)输(shu)出(chu)(chu)升到(dao)(dao) 245V ,由(you)式 (15.18 ) 可得(de) ,关(guan)断时(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)间(jian) Toft = Ton n /(飞 Vin ) =10 ×129/(245一 129) = 11.lμs ,使得(de)开(kai)关(guan)周期(qi) 变为(wei) 21.1阳(yang),即频(pin)(pin)率为(wei) 48kHz 。但是高(gao)网(wang)压(ya)(ya) VAC = 138V 时(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),V;0 = 1.41×138 =195V ,当正(zheng)(zheng)弦半(ban)(ban) 波(bo)到(dao)(dao)达(da)峰(feng)值时(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)由(you)式 05.18 ) 可得(de) T.,ff = 1',,n n /(V0 -l乍) 10×195/(245-195) = 39μs 。开(kai)关(guan)频(pin)(pin)率 将;电(dian)(dian) 1/(丑。+T0ff ) = 20kHz 。频(pin)(pin)率从92V 网(wang)压(ya)(ya)峰(feng)值时(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de) 48挝Iz 到(dao)(dao) 138V 网(wang)压(ya)(ya)峰(feng)值时(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de) 20kHz 的(de)(de)(de)改动是不允许(xu)的(de)(de)(de)。但是,单个正(zheng)(zheng)弦半(ban)(ban)波(bo)周期(qi)内的(de)(de)(de)开(kai)关(guan)频(pin)(pin)率改动量更大(da)(da)(da)。假(jia)定 VAC = 92V ,井且被(bei)升压(ya)(ya)到(dao)(dao)245V,
由前面的(de)剖析可知,正(zheng)强半(ban)(ban)波到达(da)峰值时(shi)(shi)的(de)开(kai)关(guan)频(pin)率(lv)为(wei)(wei) 48kHz 。如(ru)今计算(suan)正(zheng)弦半(ban)(ban)波接近谷点( 普(pu)通在相(xiang)位(wei)为(wei)(wei) 10。的(de)中央) 时(shi)(shi)的(de)开(kai)关(guan)频(pin)率(lv) 。在 92V 交(jiao)流(liu)电网的(de)相(xiang)位(wei) 10。处飞=l.41x 92sin10 =23V ,由式 ( 15.18) 得ξff = Ton ×23/(245 -23) = 0.1凡 ,这(zhei)时(shi)(shi)的(de)开(kai)关(guan)频(pin)率(lv)为(wei)(wei) 1/10.1= 99kHz。这(zhei)种随(sui)着(zhe)交(jiao)流(liu)输入(ru)电压变化(hua)开(kai)关(guan)频(pin)率(lv)也随(sui)之变化(hua) ,特(te)别是(shi) 120Hz 正(zheng)弦半(ban)(ban)波从瞬时(shi)(shi)高到低 变化(hua)时(shi)(shi)开(kai)关(guan)频(pin)率(lv)也变化(hua)的(de)现象 ,会惹起 RFI/EMI 问(wen)题(ti),由于它包含很宽的(de)频(pin)谱 。固然如(ru)此, MC34261 芯片在整(zheng)个(ge)工业范(fan)畴里仍已被普(pu)遍承受 。
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