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【風(fēng)采匯】+UPS 后備式不間斷變頻電源 （正弦波逆變）

這次比賽是跟著一位大神組隊(duì)的，獲得過省一，最近有點(diǎn)事因此我會(huì)陸陸續(xù)續(xù)更新，關(guān)于UPS的資料我也會(huì)開源出來，又想要的小伙伴可以聯(lián)系我哦。

首先介紹一下UPS

UPS 不間斷電源是由電池組和其他電路組成，能在電網(wǎng)停電時(shí)提供交流電力的電源設(shè)備，不會(huì)因短暫停電而中斷設(shè)備的供電，可以一直供應(yīng)高品質(zhì)電源，從而有效保護(hù)精密儀器。不間斷電源現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于：航天、工業(yè)、通訊、國(guó)防、醫(yī)學(xué)院、計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)終端等領(lǐng)域。本題目通過 STC15F2K60S2 主控芯片產(chǎn)生 spwm 調(diào)制信號(hào)，利用單片機(jī)的高精度、高效率完成了常用 50hz 工頻和 400hz 中頻的正弦交流電能的產(chǎn)生，并且做到輸出電壓可調(diào)、頻率可切換，同時(shí)加入了諸多關(guān)鍵參數(shù)的顯示和對(duì)電源智能化的安全保護(hù)。輸入加入了主動(dòng)式功率因數(shù)校正器，提高了電源的利用率。前級(jí)采用了推挽拓?fù)?，高效的為逆變后?jí)提供穩(wěn)定的直流電壓。市電電瓶切換速度快，無明顯間斷現(xiàn)象。

UPS 種類多樣，實(shí)現(xiàn)方法各不相同，系統(tǒng)復(fù)雜。本題目要求完成一臺(tái)輸出電壓等級(jí)為 24v和 36v 正弦交流、輸出頻率為 50hz 和 400hz 且可切換的 UPS 后備式變頻電源，50hz 和 400hz是工頻和中頻典型值，24v 和 36v 也是工業(yè)、軍事常用電壓等級(jí)。電瓶充電方法要求采用較為先進(jìn)的慢脈沖充電法和 Reflex TM 充電法。同時(shí)還需要加入功率因數(shù)校正電路使功率因數(shù)達(dá)到 0.9 以上。經(jīng)過一段時(shí)間的研究制作，已完成題目的大部分要求，較好的實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。 

原理圖

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qmx1998
LV.1
2
2019-10-16 11:40

      UPS 種類多樣，實(shí)現(xiàn)方法各不相同，系統(tǒng)復(fù)雜。本題目要求完成一臺(tái)輸出電壓等級(jí)為 24v和 36v 正弦交流、輸出頻率為 50hz 和 400hz 且可切換的 UPS 后備式變頻電源，50hz 和 400hz是工頻和中頻典型值，24v 和 36v 也是工業(yè)、軍事常用電壓等級(jí)。電瓶充電方法要求采用較為先進(jìn)的慢脈沖充電法和 Reflex TM 充電法。同時(shí)還需要加入功率因數(shù)校正電路使功率因數(shù)達(dá)到 0.9 以上。經(jīng)過一段時(shí)間的研究制作，已完成題目的大部分要求，較好的實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。

      本設(shè)計(jì)電瓶采用 12V 電動(dòng)車鉛酸蓄電池，終止放電電壓為 10.8V。市電由工頻變壓器降壓到 12VAC 后進(jìn)行整流濾波，并送入到 BOOST 型主動(dòng)式功率因數(shù)校正器（APFC）中，校正的同時(shí)得到 20VDC 的穩(wěn)定直流電壓。由此可知，能送入逆變器的電壓為直流 10.8V-20V。題目要求輸出 24V-36V 的交流電壓，在不考慮直流損耗的情況下逆變需要的直流母線電壓為34VDC-51VDC，因此前級(jí)需要一個(gè)升壓的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將來自電瓶和市電的直流低壓轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的直流高壓。能實(shí)現(xiàn)這一功能的較為高效的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有 BOOST 型和推挽型。 

       BOOST 型拓?fù)涫且环N非隔離式拓?fù)?，效率較高，制作簡(jiǎn)單，適用于小功率應(yīng)用場(chǎng)合。缺點(diǎn)是抗干擾能力差，異常時(shí)對(duì)負(fù)載損害較大。推挽型是隔離式拓?fù)?，兩個(gè)開關(guān)管輪流交替工作，相當(dāng)于兩個(gè)開關(guān)電源同時(shí)輸出功率，其輸出功率相當(dāng)于兩個(gè)單一開關(guān)電源的輸出功率，因此，推挽式結(jié)構(gòu)輸出功率很大，效率很高，非常適用于低電壓應(yīng)用場(chǎng)合，在逆變電路中應(yīng)用非常廣泛。綜合以上優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)前級(jí)選擇隔離推挽式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

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2019-10-17 12:47
頂頂?。。?！
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qmx1998
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4
2019-10-18 23:21
@川理學(xué)子
頂頂?。。?！
1 逆變信號(hào) SPWM 波的產(chǎn)生有倆種
a.硬件生成法：
硬件生成法就是通過模擬電路構(gòu)成三角波載波和正弦調(diào)制波發(fā)生電路，用比較器來確定它們的交點(diǎn)，在交點(diǎn)時(shí)刻對(duì)開關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制，就可以生成 SPWM 波。但是，這種模擬電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的控制。
b.軟件算法生成：
由于微機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得用軟件生成 SPWM 波形變得比較容易，因此，軟件生成法也就應(yīng)運(yùn)而生。軟件生成法其實(shí)就是用軟件來實(shí)現(xiàn)調(diào)制的方法，通過芯片自帶的 PCA/PWM 模塊或由系統(tǒng)定時(shí)器產(chǎn)生一系列寬度不等的脈沖來驅(qū)動(dòng)逆變電路，也可以得到 SPWM 波。

由于題目中有大量的顯示檢測(cè)項(xiàng)目，因此不可避免的要用到單片機(jī)進(jìn)行處理。綜合題目要求和實(shí)際制作時(shí)的難易，本設(shè)計(jì)中選擇軟件法生成 SPWM 驅(qū)動(dòng)信號(hào)。 

而全橋和半橋結(jié)構(gòu)在逆變電路中都有很廣泛的應(yīng)用。半橋結(jié)構(gòu)由兩個(gè)開關(guān)管輪流交替導(dǎo)通，輸出功率大，耐壓高，效率高，比全橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是其自身電壓利用率低，不適用于低電壓應(yīng)用場(chǎng)合。全橋結(jié)構(gòu)工作時(shí)有兩組功率管輪流導(dǎo)通，呈對(duì)角導(dǎo)通原則，輸出功率高，損耗較小，效率高，開關(guān)器件耐壓值特別低，選擇余量較大。

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qmx1998
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5
2019-10-18 23:28
@qmx1998
1逆變信號(hào)SPWM波的產(chǎn)生有倆種a.硬件生成法：硬件生成法就是通過模擬電路構(gòu)成三角波載波和正弦調(diào)制波發(fā)生電路，用比較器來確定它們的交點(diǎn)，在交點(diǎn)時(shí)刻對(duì)開關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制，就可以生成SPWM波。但是，這種模擬電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的控制。b.軟件算法生成：由于微機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得用軟件生成SPWM波形變得比較容易，因此，軟件生成法也就應(yīng)運(yùn)而生。軟件生成法其實(shí)就是用軟件來實(shí)現(xiàn)調(diào)制的方法，通過芯片自帶的PCA/PWM模塊或由系統(tǒng)定時(shí)器產(chǎn)生一系列寬度不等的脈沖來驅(qū)動(dòng)逆變電路，也可以得到SPWM波。由于題目中有大量的顯示檢測(cè)項(xiàng)目，因此不可避免的要用到單片機(jī)進(jìn)行處理。綜合題目要求和實(shí)際制作時(shí)的難易，本設(shè)計(jì)中選擇軟件法生成SPWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)。 而全橋和半橋結(jié)構(gòu)在逆變電路中都有很廣泛的應(yīng)用。半橋結(jié)構(gòu)由兩個(gè)開關(guān)管輪流交替導(dǎo)通，輸出功率大，耐壓高，效率高，比全橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是其自身電壓利用率低，不適用于低電壓應(yīng)用場(chǎng)合。全橋結(jié)構(gòu)工作時(shí)有兩組功率管輪流導(dǎo)通，呈對(duì)角導(dǎo)通原則，輸出功率高，損耗較小，效率高，開關(guān)器件耐壓值特別低，選擇余量較大。[圖片]

      功率因數(shù)（PF）指的是有效功率與總耗電量（視在功率）之間的關(guān)系，也就是有效功率除以總耗電量（視在功率）的比值。由于電源中大量的非線性器件，導(dǎo)致從市電中取得的電壓電流波形有了相位差，而且電流波形產(chǎn)生畸變，不再是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。功率因數(shù)校正就是盡可能的減小電壓電流相位差，并使電流波形正弦化。

      功率因數(shù)校正分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。被動(dòng)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)要求低，但是體積大，校正效果不理想，功率因數(shù)很難達(dá)到 0.8 以上。主動(dòng)式 PFC 電路具有體積小，重量輕，通過專用IC 去調(diào)整電流的波形，對(duì)電流電壓間的相位差進(jìn)行補(bǔ)償。主動(dòng)式 PFC 可以達(dá)到較高的功率因數(shù)──通?？蛇_(dá) 98%以上，輸入電壓范圍寬等優(yōu)越的電氣性能，但成本也相對(duì)較高。
        雖然主動(dòng)式功率因數(shù)校正設(shè)計(jì)復(fù)雜，但是可以輕松實(shí)現(xiàn)題目要求的 0.9 的功率因數(shù)，并且可以改善電流畸變，自帶 BOOST 穩(wěn)壓輸出，在本設(shè)計(jì)中能體現(xiàn)很高的優(yōu)越性。所以，綜合題目要求和現(xiàn)實(shí)意義，選擇校正效果更好的主動(dòng)式功率因數(shù)校正方案。

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qmx1998
LV.1
6
2019-10-21 00:22
@qmx1998
   功率因數(shù)（PF）指的是有效功率與總耗電量（視在功率）之間的關(guān)系，也就是有效功率除以總耗電量（視在功率）的比值。由于電源中大量的非線性器件，導(dǎo)致從市電中取得的電壓電流波形有了相位差，而且電流波形產(chǎn)生畸變，不再是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。功率因數(shù)校正就是盡可能的減小電壓電流相位差，并使電流波形正弦化。   功率因數(shù)校正分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。被動(dòng)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)要求低，但是體積大，校正效果不理想，功率因數(shù)很難達(dá)到0.8以上。主動(dòng)式PFC電路具有體積小，重量輕，通過專用IC去調(diào)整電流的波形，對(duì)電流電壓間的相位差進(jìn)行補(bǔ)償。主動(dòng)式PFC可以達(dá)到較高的功率因數(shù)──通?？蛇_(dá)98%以上，輸入電壓范圍寬等優(yōu)越的電氣性能，但成本也相對(duì)較高。    雖然主動(dòng)式功率因數(shù)校正設(shè)計(jì)復(fù)雜，但是可以輕松實(shí)現(xiàn)題目要求的0.9的功率因數(shù)，并且可以改善電流畸變，自帶BOOST穩(wěn)壓輸出，在本設(shè)計(jì)中能體現(xiàn)很高的優(yōu)越性。所以，綜合題目要求和現(xiàn)實(shí)意義，選擇校正效果更好的主動(dòng)式功率因數(shù)校正方案。
        UPS 中電瓶在市電正常時(shí)一直處于等待接入狀態(tài)，在市電失壓或過壓時(shí)能立即接入逆變電路中繼續(xù)為負(fù)載提供不間斷的輸出。而且切換時(shí)間盡可能短，無明顯切換間斷現(xiàn)象。這就要求一方面切換管理電路盡可能完善，要做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，另一方面處于等待狀態(tài)的電瓶要保持滿電狀態(tài)，或在進(jìn)行一個(gè)階段的電瓶供電后，在市電恢復(fù)時(shí)能立刻高效的將電瓶充滿。充電可供選擇的方案有普通恒流充電法、分段式充電法和題目要求的滿脈沖充電法。
2.42 方案選擇
       普通充電法和普通分段式充電法都對(duì)蓄電池有極大的損害，如果充電方法不合理，將會(huì)引起蓄電池過充電、發(fā)熱、失水，容易導(dǎo)致蓄電池失效。由電化學(xué)原理可知，蓄電池充電時(shí)普遍存在極化現(xiàn)象，如果能在充電過程中提供一個(gè)充電間歇期，將會(huì)使極化現(xiàn)象減輕，由此帶來的蓄電池充電損害也大大減小。因此，本設(shè)計(jì)中采用滿脈沖充電法，以提高電瓶壽命。 
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qmx1998
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7
2019-10-21 00:25
@qmx1998
    UPS中電瓶在市電正常時(shí)一直處于等待接入狀態(tài)，在市電失壓或過壓時(shí)能立即接入逆變電路中繼續(xù)為負(fù)載提供不間斷的輸出。而且切換時(shí)間盡可能短，無明顯切換間斷現(xiàn)象。這就要求一方面切換管理電路盡可能完善，要做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，另一方面處于等待狀態(tài)的電瓶要保持滿電狀態(tài)，或在進(jìn)行一個(gè)階段的電瓶供電后，在市電恢復(fù)時(shí)能立刻高效的將電瓶充滿。充電可供選擇的方案有普通恒流充電法、分段式充電法和題目要求的滿脈沖充電法。2.42方案選擇    普通充電法和普通分段式充電法都對(duì)蓄電池有極大的損害，如果充電方法不合理，將會(huì)引起蓄電池過充電、發(fā)熱、失水，容易導(dǎo)致蓄電池失效。由電化學(xué)原理可知，蓄電池充電時(shí)普遍存在極化現(xiàn)象，如果能在充電過程中提供一個(gè)充電間歇期，將會(huì)使極化現(xiàn)象減輕，由此帶來的蓄電池充電損害也大大減小。因此，本設(shè)計(jì)中采用滿脈沖充電法，以提高電瓶壽命。 

充電器的設(shè)計(jì)

UC3909 簡(jiǎn)介

       UC3909 是由美國(guó) Unitrode 公司（現(xiàn)已被美國(guó) Texas Instrument 收購）推出的一款蓄電池專用充電控制管理芯片（引腳定義見圖 3.1a）。利用 UC3909 充電控制器,可以組成開關(guān)型鉛酸電池快速充電器。該芯片中的平均電流型 PWM 控制電路,可產(chǎn)生充電狀態(tài)邏輯電平。充電狀態(tài)邏輯電平根據(jù)充電狀態(tài)控制充電器的輸出電壓和電流。該芯片中的欠壓封鎖電路,保證加入足夠的電源電壓。此外該芯片中還含有差動(dòng)電流取樣放大器、精度為 1%的基準(zhǔn)電壓,-3.9mV/℃熱敏電阻線性化電路、電壓和電流誤差放大器、PWM 振蕩器、PWM 比較器、PWM 鎖存器、充電狀態(tài)譯碼器和一個(gè) 100mA 的集電極開路輸出驅(qū)動(dòng)器。 

       基于鉛酸蓄電池的特性，基于 UC3909 的四階段充電方式充電狀態(tài)如圖所示。 四階段充電方式可以為其提供在不同狀態(tài)時(shí)合適的充電電壓和電流，將恒流充電快速安全地對(duì)蓄電池進(jìn)行初始充電和恒壓充電進(jìn)一步對(duì)蓄電池充電有效地結(jié)合起來，從而使蓄電池的容量達(dá)到額定值，延長(zhǎng)其壽命。
狀態(tài) 1：涓流充電(T0-T1)
當(dāng)蓄電池的電壓低于終止電壓即所設(shè)定的門檻電壓 Vch 時(shí)，充電器將提供一個(gè)很小的充電電流 Itr 進(jìn)行充電，這是為了防止把恒流充電時(shí)的大電流灌入損壞蓄電
池。對(duì)于正常的蓄電池，電池電壓會(huì)逐漸上升，直到門檻電壓 Vch，充電器將進(jìn)入下一個(gè)階段，恒流充電。當(dāng)蓄電池的初始電壓高于門檻電壓 Vch 時(shí)，充電器將越過涓流充電狀態(tài)而直接進(jìn)入恒流充電。 
狀態(tài) 2：恒流充電(T1-T2)
充電器提供一個(gè)恒定的充電電流 Ibulk 給蓄電池。在這個(gè)階段，蓄電池的容量快速增加，直到蓄電池的電壓上升到過壓充電電壓 Voc，蓄電池進(jìn)入過壓充電。
狀態(tài) 3：過壓充電(T2-T3)
在過壓充電狀態(tài)，充電器提供一個(gè)略高于蓄電池額定電壓的恒定電壓 Voc 給蓄電池，以使蓄電池能量最后達(dá)到飽和。這個(gè)階段充電電流逐漸減小，直到 Ioct，表明蓄電池已被充滿，
進(jìn)入浮充狀態(tài)。Ioct 的值可以設(shè)定，通常為 Ibulk/5。
狀態(tài) 4：浮充充電(T3-)

充電器提供一個(gè)恒定的帶有溫度補(bǔ)償?shù)碾妷?Vf 給蓄電池，來維持蓄電池容量保持不變，同時(shí)會(huì)提供很小的浮充電流，彌補(bǔ)蓄電池自身放電造成的容量損失。

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qmx1998
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2019-10-21 00:28
@qmx1998
充電器的設(shè)計(jì)UC3909簡(jiǎn)介    UC3909是由美國(guó)Unitrode公司（現(xiàn)已被美國(guó)TexasInstrument收購）推出的一款蓄電池專用充電控制管理芯片（引腳定義見圖3.1a）。利用UC3909充電控制器,可以組成開關(guān)型鉛酸電池快速充電器。該芯片中的平均電流型PWM控制電路,可產(chǎn)生充電狀態(tài)邏輯電平。充電狀態(tài)邏輯電平根據(jù)充電狀態(tài)控制充電器的輸出電壓和電流。該芯片中的欠壓封鎖電路,保證加入足夠的電源電壓。此外該芯片中還含有差動(dòng)電流取樣放大器、精度為1%的基準(zhǔn)電壓,-3.9mV/℃熱敏電阻線性化電路、電壓和電流誤差放大器、PWM振蕩器、PWM比較器、PWM鎖存器、充電狀態(tài)譯碼器和一個(gè)100mA的集電極開路輸出驅(qū)動(dòng)器。     基于鉛酸蓄電池的特性，基于UC3909的四階段充電方式充電狀態(tài)如圖所示。四階段充電方式可以為其提供在不同狀態(tài)時(shí)合適的充電電壓和電流，將恒流充電快速安全地對(duì)蓄電池進(jìn)行初始充電和恒壓充電進(jìn)一步對(duì)蓄電池充電有效地結(jié)合起來，從而使蓄電池的容量達(dá)到額定值，延長(zhǎng)其壽命。狀態(tài)1：涓流充電(T0-T1)當(dāng)蓄電池的電壓低于終止電壓即所設(shè)定的門檻電壓Vch時(shí)，充電器將提供一個(gè)很小的充電電流Itr進(jìn)行充電，這是為了防止把恒流充電時(shí)的大電流灌入損壞蓄電池。對(duì)于正常的蓄電池，電池電壓會(huì)逐漸上升，直到門檻電壓Vch，充電器將進(jìn)入下一個(gè)階段，恒流充電。當(dāng)蓄電池的初始電壓高于門檻電壓Vch時(shí)，充電器將越過涓流充電狀態(tài)而直接進(jìn)入恒流充電。 狀態(tài)2：恒流充電(T1-T2)充電器提供一個(gè)恒定的充電電流Ibulk給蓄電池。在這個(gè)階段，蓄電池的容量快速增加，直到蓄電池的電壓上升到過壓充電電壓Voc，蓄電池進(jìn)入過壓充電。狀態(tài)3：過壓充電(T2-T3)在過壓充電狀態(tài)，充電器提供一個(gè)略高于蓄電池額定電壓的恒定電壓Voc給蓄電池，以使蓄電池能量最后達(dá)到飽和。這個(gè)階段充電電流逐漸減小，直到Ioct，表明蓄電池已被充滿，進(jìn)入浮充狀態(tài)。Ioct的值可以設(shè)定，通常為Ibulk/5。狀態(tài)4：浮充充電(T3-)充電器提供一個(gè)恒定的帶有溫度補(bǔ)償?shù)碾妷篤f給蓄電池，來維持蓄電池容量保持不變，同時(shí)會(huì)提供很小的浮充電流，彌補(bǔ)蓄電池自身放電造成的容量損失。[圖片]

充電器設(shè)計(jì) 外圍電路及元件計(jì)算公式

(1) 選擇 RS1 、RS2 、RS3 和 RS4
基本計(jì)算公式如下:
V OC = V REF *（RS 1 + RS 2 + RS 3//RS 4）/（RS 3//RS 4）
V T = V REF *（RS 1 + RS 2 + RS 3//RS 4）/（RS 2 + RS 3//RS 4）
V F = V REF *（RS 1 + RS 2 + RS 3）/RS 3
R P = RS 3 // RS 4
電瓶的幾個(gè)基本電壓參數(shù)為:
VOC = 15V //浮充電壓
V T = 10. 2V //涓流充電電壓
V F = 14V //過充電壓8 / 30
I TC = 40MA //涓流充電電流
IBULK = 2.0A //恒流充電電流
IOCT = 200MA //過充充電電流
計(jì)算得到的幾個(gè)關(guān)鍵原件值：
RS 2 = 23. 7kΩ≈24kΩ RS 1 = 252kΩ
RS 3 = 54kΩ≈56kΩ RS 4 = 466kΩ≈470kΩ
(2) 選擇 RG1 和 RG2
基本計(jì)算公式如下:
I TC = T TRCK*RG1 / 5*RS
I TRCK = 0.115V / RS
RG1 / RG2 = 1.852*I BULK*RS
計(jì)算得到的幾個(gè)關(guān)鍵原件值：
RG1 = 2kΩ RG2 = 5. 4kΩ≈5. 6kΩ
b.原理圖：

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qmx1998
LV.1
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2019-10-21 00:30
@qmx1998
充電器設(shè)計(jì)外圍電路及元件計(jì)算公式(1)選擇RS1、RS2、RS3和RS4基本計(jì)算公式如下:VOC=VREF*（RS1+RS2+RS3//RS4）/（RS3//RS4）VT=VREF*（RS1+RS2+RS3//RS4）/（RS2+RS3//RS4）VF=VREF*（RS1+RS2+RS3）/RS3RP=RS3//RS4電瓶的幾個(gè)基本電壓參數(shù)為:VOC=15V//浮充電壓VT=10.2V//涓流充電電壓VF=14V//過充電壓8/30ITC=40MA//涓流充電電流IBULK=2.0A//恒流充電電流IOCT=200MA//過充充電電流計(jì)算得到的幾個(gè)關(guān)鍵原件值：RS2=23.7kΩ≈24kΩRS1=252kΩRS3=54kΩ≈56kΩRS4=466kΩ≈470kΩ(2)選擇RG1和RG2基本計(jì)算公式如下:ITC=TTRCK*RG1/5*RSITRCK=0.115V/RSRG1/RG2=1.852*IBULK*RS計(jì)算得到的幾個(gè)關(guān)鍵原件值：RG1=2kΩRG2=5.4kΩ≈5.6kΩb.原理圖：[圖片]

充電器主電路由 UC3909結(jié)合外圍電路組成，實(shí)現(xiàn)四段式智能充電。配合一個(gè) 8 位的STC15F104W/DIP8 封裝的單片機(jī)，產(chǎn)生 3min/0.5min 的循環(huán)控制脈沖，時(shí)序?yàn)?3min 的使能低電平使充電器工作，0.5min 的關(guān)斷高電平使充電暫停，在此間歇期使電瓶去極化，達(dá)到增加電瓶壽命，保護(hù)電瓶的目的。

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qmx1998
LV.1
10
2019-10-21 00:32
@qmx1998
充電器主電路由UC3909結(jié)合外圍電路組成，實(shí)現(xiàn)四段式智能充電。配合一個(gè)8位的STC15F104W/DIP8封裝的單片機(jī)，產(chǎn)生3min/0.5min的循環(huán)控制脈沖，時(shí)序?yàn)?min的使能低電平使充電器工作，0.5min的關(guān)斷高電平使充電暫停，在此間歇期使電瓶去極化，達(dá)到增加電瓶壽命，保護(hù)電瓶的目的。[圖片]

逆變器的前級(jí)設(shè)計(jì)

逆變器前級(jí)通過TL494設(shè)計(jì)的，TL494 是一種固定頻率脈寬調(diào)制電路（見圖 3.2a），它包含了開關(guān)電源控制所需的全部功能，廣泛應(yīng)用于橋式單端正激雙管式、半、全橋式開關(guān)電源。其主要特征有：

1、集成了全部的脈寬調(diào)制電路。
2、片內(nèi)置線性鋸齒波振蕩器，外置振蕩元件僅兩個(gè)
3、內(nèi)置誤差放大器。
4、內(nèi)置 5V 參考基準(zhǔn)電壓源。
5、可調(diào)整死區(qū)時(shí)間。
6、內(nèi)置功率晶體管可提供 500mA 的驅(qū)動(dòng)能力。

7、推或拉兩種輸出方式。

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qmx1998
LV.1
11
2019-10-21 00:35
@qmx1998
逆變器的前級(jí)設(shè)計(jì)逆變器前級(jí)通過TL494設(shè)計(jì)的，TL494是一種固定頻率脈寬調(diào)制電路（見圖3.2a），它包含了開關(guān)電源控制所需的全部功能，廣泛應(yīng)用于橋式單端正激雙管式、半、全橋式開關(guān)電源。其主要特征有：1、集成了全部的脈寬調(diào)制電路。2、片內(nèi)置線性鋸齒波振蕩器，外置振蕩元件僅兩個(gè)3、內(nèi)置誤差放大器。4、內(nèi)置5V參考基準(zhǔn)電壓源。5、可調(diào)整死區(qū)時(shí)間。6、內(nèi)置功率晶體管可提供500mA的驅(qū)動(dòng)能力。7、推或拉兩種輸出方式。[圖片]

逆變器的前級(jí)電路參數(shù)及原理圖

a.推挽結(jié)構(gòu)變壓器參數(shù)：
變壓器骨架：EC42
磁芯材質(zhì)：錳鋅軟磁鐵氧體
初級(jí)：0.51mm 漆包線 5 股并繞 5T+5T，中間抽頭，單極感量約 70uh
次級(jí)：0.8mm 漆包線單股 25T，感量約為 2mh
工藝：手工繞制，絕緣漆浸封
b.其它結(jié)構(gòu)參數(shù)
推挽功率管：IRF3205 N 溝道 MOSFET,Ids-110A,Vds-55V,Vgs±20V
次級(jí)輸出整流二極管: SR560,5A/60V,肖特基二極管
π型濾波器：濾波電容：100V/470UF*2PCS 高頻電解電容
濾波電感：鐵硅鋁磁環(huán) 33*17*12 820UH/3A

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lcq1995
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12
2019-10-21 15:40
@qmx1998
逆變器的前級(jí)電路參數(shù)及原理圖a.推挽結(jié)構(gòu)變壓器參數(shù)：變壓器骨架：EC42磁芯材質(zhì)：錳鋅軟磁鐵氧體初級(jí)：0.51mm漆包線5股并繞5T+5T，中間抽頭，單極感量約70uh次級(jí)：0.8mm漆包線單股25T，感量約為2mh工藝：手工繞制，絕緣漆浸封b.其它結(jié)構(gòu)參數(shù)推挽功率管：IRF3205N溝道MOSFET,Ids-110A,Vds-55V,Vgs±20V次級(jí)輸出整流二極管:SR560,5A/60V,肖特基二極管π型濾波器：濾波電容：100V/470UF*2PCS高頻電解電容濾波電感：鐵硅鋁磁環(huán)33*17*12820UH/3A[圖片]
好帖子呀，頂一下。問一下哈，我現(xiàn)在也做逆變這塊的，能不能詳細(xì)介紹一下逆變輸出側(cè)接的LC電路，主要是電容，仿真我設(shè)置的150uf濾波效果較好，但實(shí)驗(yàn)中用的cbb61電容我網(wǎng)上查了一下容值在30uf一下，仿真中30uf濾波效果差。問一下這塊你是咋做的。
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2019-10-24 13:36
@qmx1998
逆變器的前級(jí)電路參數(shù)及原理圖a.推挽結(jié)構(gòu)變壓器參數(shù)：變壓器骨架：EC42磁芯材質(zhì)：錳鋅軟磁鐵氧體初級(jí)：0.51mm漆包線5股并繞5T+5T，中間抽頭，單極感量約70uh次級(jí)：0.8mm漆包線單股25T，感量約為2mh工藝：手工繞制，絕緣漆浸封b.其它結(jié)構(gòu)參數(shù)推挽功率管：IRF3205N溝道MOSFET,Ids-110A,Vds-55V,Vgs±20V次級(jí)輸出整流二極管:SR560,5A/60V,肖特基二極管π型濾波器：濾波電容：100V/470UF*2PCS高頻電解電容濾波電感：鐵硅鋁磁環(huán)33*17*12820UH/3A[圖片]
你好，請(qǐng)問能把你的工程文件原理圖和PCB發(fā)給我一份學(xué)習(xí)嗎？謝謝！我的郵箱yaoyongworks@163.com
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2019-10-29 18:06
樓主你好，請(qǐng)問能發(fā)一份資料嗎？867496126@qq.com，感激不盡
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qmx1998
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15
2019-10-31 23:49
@yaoyong18207748450
你好，請(qǐng)問能把你的工程文件原理圖和PCB發(fā)給我一份學(xué)習(xí)嗎？謝謝！我的郵箱yaoyongworks@163.com
好的，馬上發(fā)
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qmx1998
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2019-10-31 23:49
@菜鳥攻城獅
樓主你好，請(qǐng)問能發(fā)一份資料嗎？867496126@qq.com，感激不盡
好的，馬上發(fā)
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qmx1998
LV.1
17
2019-10-31 23:57
@lcq1995
好帖子呀，頂一下。問一下哈，我現(xiàn)在也做逆變這塊的，能不能詳細(xì)介紹一下逆變輸出側(cè)接的LC電路，主要是電容，仿真我設(shè)置的150uf濾波效果較好，但實(shí)驗(yàn)中用的cbb61電容我網(wǎng)上查了一下容值在30uf一下，仿真中30uf濾波效果差。問一下這塊你是咋做的。

基本理論是根據(jù)這個(gè)計(jì)算的

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qmx1998
LV.1
18
2019-11-01 00:02
@qmx1998
逆變器的前級(jí)電路參數(shù)及原理圖a.推挽結(jié)構(gòu)變壓器參數(shù)：變壓器骨架：EC42磁芯材質(zhì)：錳鋅軟磁鐵氧體初級(jí)：0.51mm漆包線5股并繞5T+5T，中間抽頭，單極感量約70uh次級(jí)：0.8mm漆包線單股25T，感量約為2mh工藝：手工繞制，絕緣漆浸封b.其它結(jié)構(gòu)參數(shù)推挽功率管：IRF3205N溝道MOSFET,Ids-110A,Vds-55V,Vgs±20V次級(jí)輸出整流二極管:SR560,5A/60V,肖特基二極管π型濾波器：濾波電容：100V/470UF*2PCS高頻電解電容濾波電感：鐵硅鋁磁環(huán)33*17*12820UH/3A[圖片]

逆變器前級(jí)電路原理：

        來自電瓶或市電整流濾波后的直流電壓，經(jīng)由推挽變換器兩個(gè)開關(guān)管的輪流導(dǎo)通變換，使初級(jí)兩極線圈中產(chǎn)生方向相反的勵(lì)磁電流，并在次級(jí)感應(yīng)出高頻交流電。輸出經(jīng)過四個(gè)肖特基高速二極管構(gòu)成的全橋整流電路后，變?yōu)槊}動(dòng)直流電，再經(jīng)由兩個(gè)高頻電解電容和一個(gè)磁環(huán)電感組成的π型濾波器，得到穩(wěn)定的紋波系數(shù)很小的直流電壓送入逆變后級(jí)使用。推挽變換器的兩個(gè)開關(guān)管開關(guān)信號(hào)由 TL494 給出，輸出形式為雙端輸出。利用 TL494 自帶的兩個(gè)誤差放大器（見圖 3.2b），構(gòu)成兩個(gè)閉環(huán)反饋，穩(wěn)壓環(huán)和限流環(huán)。限流環(huán)在額定的電流時(shí)不起作用，不能對(duì)穩(wěn)壓環(huán)造成干擾，只有當(dāng)電流超過限定電流時(shí)才出面干預(yù)，減小占空比，降低輸出電壓，達(dá)到限流目的。

       穩(wěn)壓功能通過誤差放大器一實(shí)現(xiàn)。誤差放大器一反相輸入端 2 腳接參考電壓，參考電壓由 14 腳自帶的 5v 基準(zhǔn)電壓分壓獲得。正相輸入端 1 腳電壓由輸出直流經(jīng)電阻分壓后獲得，構(gòu)成電壓的閉環(huán)反饋，當(dāng)反饋電壓大于參考電壓時(shí)，494 自動(dòng)減小輸出占空比，使輸出電壓減??；當(dāng)反饋電壓小于參考電壓時(shí)，494 自動(dòng)增大占空比，使輸出電壓增大。通過不斷對(duì)占空比的調(diào)整，始終保持反饋電壓與基準(zhǔn)電壓保持一致，這樣就達(dá)到了穩(wěn)壓的目的。
         過流保護(hù)的原理與此類似，兩個(gè)誤差放大器的特性是完全相同的。誤差放大器 2 的正相輸入端 16 腳接芯片參考地，反相輸入端 15 腳通過電阻分壓后接系統(tǒng)地。當(dāng)正常工作時(shí)，15腳的電位相對(duì)于 16 腳始終是正的，當(dāng)電流超過設(shè)定的保護(hù)電流時(shí)，由于系統(tǒng)地在取樣電阻上的壓降而使其相對(duì)于芯片的參考地電位變?yōu)樨?fù)，此時(shí)電流誤差放大器開始起作用，減小輸出占空比，降低輸出電壓，以使輸出電流維持在限定電流以下。

           TL494 通過 5 腳、6 腳外接的 RC 電路起振，內(nèi)部線性的鋸齒波振蕩器頻率有外部的兩個(gè)器件決定，近似的振蕩頻率公式為：

                                                                                  f=1.1/R*C

         本電路的工作頻率約為 25Khz。13 腳的輸出控制端接 5V 參考電壓，使其輸出為雙端輸出，兩路輸出互為反相，內(nèi)部自帶死區(qū)時(shí)間，也可通過對(duì) 4 腳死區(qū)時(shí)間控制端施加 0-3.3V 的電壓來調(diào)整輸出死區(qū)時(shí)間。4 腳通過 10uf 的電容和 10K 的電阻構(gòu)成軟起動(dòng)，將輸出占空比由 0 緩慢增加到最大，避免了對(duì)負(fù)載的沖擊。 

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qmx1998
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19
2019-11-01 00:07
@qmx1998
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逆變后級(jí)設(shè)計(jì)中自舉升壓驅(qū)動(dòng)電路及 IR2104 簡(jiǎn)介 

在全橋變換拓?fù)渲?，由于四個(gè)開關(guān)管的源極是不共地的，當(dāng)?shù)投斯荜P(guān)斷時(shí)，高端管的源極電位會(huì)被抬升到電源電壓，此時(shí)如果給出和低端管相同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，高端管將不能導(dǎo)通，導(dǎo)致電路不能正常工作。因此，需要用到自舉升壓驅(qū)動(dòng)方案。IR2104是國(guó)際整流器公司（IR）推出的 一款自舉升壓驅(qū)動(dòng)芯片，典型應(yīng)用電路見圖

2 腳 IN 為驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入腳，3 腳 SD 為芯片輸出使能端，低電平有效。5 腳為低端信號(hào)輸
出端，與 2 腳的輸入信號(hào)反相，7 腳為高端信號(hào)輸出端，與 2 腳的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位相同。自舉
電容和自舉二極管是設(shè)計(jì)時(shí)電路中的關(guān)鍵原件，其合適的參數(shù)才能使電路正常工作。 

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HL_ZXM
LV.4
20
2019-11-02 19:14

好貼！高手啊！

最近也要做類似這個(gè)的項(xiàng)目，請(qǐng)問UPS切換是時(shí)候是什么時(shí)候切換比較好？

網(wǎng)上看見有的是在市電過零點(diǎn)，也要在最高點(diǎn)的，

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qmx1998
LV.1
21
2019-11-02 23:43
@HL_ZXM
好貼！高手??！最近也要做類似這個(gè)的項(xiàng)目，請(qǐng)問UPS切換是時(shí)候是什么時(shí)候切換比較好？網(wǎng)上看見有的是在市電過零點(diǎn)，也要在最高點(diǎn)的，
我是在過零點(diǎn)切換的，系統(tǒng)屬于較小型的
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qmx1998
LV.1
22
2019-11-03 00:29
@qmx1998
我是在過零點(diǎn)切換的，系統(tǒng)屬于較小型的

后級(jí)逆變?cè)砑霸韴D 

后級(jí)逆變電路結(jié)構(gòu)采用全橋拓?fù)浞桨福ㄒ妶D 3.3c），由 4 只 IRF3205(見圖 3.3)組成 H橋式結(jié)構(gòu)，Q1、Q4 和 Q2、Q3 分別互為兩組對(duì)角，工作時(shí)兩組對(duì)角輪流導(dǎo)通。MOS 驅(qū)動(dòng)芯片選用 IR2104 自舉升壓驅(qū)動(dòng)方案，因?yàn)槿珮蚪Y(jié)構(gòu)的四只功率管不共地，高端開關(guān)管的源極會(huì)在同一側(cè)橋臂的下管關(guān)斷時(shí)電位被抬升至電源電壓，如果直接驅(qū)動(dòng)，上管將無法開啟，逆變電路不能工作，因此需要選用自舉升壓電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)高端功率管的開通。當(dāng)下管導(dǎo)通時(shí)，電源 VCC 將通過二極管對(duì)電路中的自舉電容 C9、C10 充電。下管關(guān)斷后自舉電容一側(cè)電位被抬升，另一側(cè)電位疊加 VCC 形成比電源電壓更高的電壓加在上管的柵極使上管導(dǎo)通。逆變過程中開關(guān)管的開通關(guān)斷會(huì)產(chǎn)生大量的高次諧波，因此需要使用低通濾波器來濾除高次諧波。圖中由 L2、C8 組成 LC低通濾波器，電感采用 33*16*11.5 的鐵硅鋁磁環(huán)加 0.8mm 漆包線繞制，電感量越為 3.3mh，電容采用 105 的 CBB 電容，LC 值經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)獲得最佳參數(shù)，經(jīng)此濾波器濾波后得到了純凈的正弦波。 

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qmx1998
LV.1
23
2019-11-03 00:31
@qmx1998
后級(jí)逆變?cè)砑霸韴D 后級(jí)逆變電路結(jié)構(gòu)采用全橋拓?fù)浞桨福ㄒ妶D3.3c），由4只IRF3205(見圖3.3)組成H橋式結(jié)構(gòu)，Q1、Q4和Q2、Q3分別互為兩組對(duì)角，工作時(shí)兩組對(duì)角輪流導(dǎo)通。MOS驅(qū)動(dòng)芯片選用IR2104自舉升壓驅(qū)動(dòng)方案，因?yàn)槿珮蚪Y(jié)構(gòu)的四只功率管不共地，高端開關(guān)管的源極會(huì)在同一側(cè)橋臂的下管關(guān)斷時(shí)電位被抬升至電源電壓，如果直接驅(qū)動(dòng)，上管將無法開啟，逆變電路不能工作，因此需要選用自舉升壓電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)高端功率管的開通。當(dāng)下管導(dǎo)通時(shí)，電源VCC將通過二極管對(duì)電路中的自舉電容C9、C10充電。下管關(guān)斷后自舉電容一側(cè)電位被抬升，另一側(cè)電位疊加VCC形成比電源電壓更高的電壓加在上管的柵極使上管導(dǎo)通。逆變過程中開關(guān)管的開通關(guān)斷會(huì)產(chǎn)生大量的高次諧波，因此需要使用低通濾波器來濾除高次諧波。圖中由L2、C8組成LC低通濾波器，電感采用33*16*11.5的鐵硅鋁磁環(huán)加0.8mm漆包線繞制，電感量越為3.3mh，電容采用105的CBB電容，LC值經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)獲得最佳參數(shù)，經(jīng)此濾波器濾波后得到了純凈的正弦波。 [圖片]
SPWM 正弦脈寬調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生，使用由國(guó)內(nèi)宏晶公司生產(chǎn)的 STC15W408AS 增強(qiáng)型 1T8
位 51 單片機(jī)，該芯片片上功能豐富，自帶三路 PCA/PWM 模塊，內(nèi)部集成高精度 RC 時(shí)鐘電
路，最高可達(dá) 33Mhz，自帶硬件看門狗可防止逆變信號(hào)異常。電路原理見圖 3.4c。
SPWM 正弦脈寬調(diào)制是靠芯片自帶的 PCA/PWM 模塊實(shí)現(xiàn)的，芯片自帶 3 個(gè)捕獲比較模
塊，本題目中用到其中兩路。調(diào)制方法為單極性正弦脈寬調(diào)制，基本原理為等效面積法（見
圖 3.4b），即在一個(gè)正弦周期內(nèi)用寬窄不等的方波來等效正弦波。利用這一思想，將單片機(jī)
的 PCA 模塊通過配置相關(guān)寄存器配置為 PWM 輸出，輸出占空比呈周期性正弦規(guī)律變化，將
占空比數(shù)值通過計(jì)算制成正弦波表（見圖 3.4a）存入芯片 ROM 中，在程序執(zhí)行時(shí)以供調(diào)用，

現(xiàn)結(jié)合全橋結(jié)構(gòu)和程序?qū)?shí)現(xiàn)原理作簡(jiǎn)單說明：

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qmx1998
LV.1
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2019-11-03 00:32
@qmx1998
SPWM正弦脈寬調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生，使用由國(guó)內(nèi)宏晶公司生產(chǎn)的STC15W408AS增強(qiáng)型1T8位51單片機(jī)，該芯片片上功能豐富，自帶三路PCA/PWM模塊，內(nèi)部集成高精度RC時(shí)鐘電路，最高可達(dá)33Mhz，自帶硬件看門狗可防止逆變信號(hào)異常。電路原理見圖3.4c。SPWM正弦脈寬調(diào)制是靠芯片自帶的PCA/PWM模塊實(shí)現(xiàn)的，芯片自帶3個(gè)捕獲比較模塊，本題目中用到其中兩路。調(diào)制方法為單極性正弦脈寬調(diào)制，基本原理為等效面積法（見圖3.4b），即在一個(gè)正弦周期內(nèi)用寬窄不等的方波來等效正弦波。利用這一思想，將單片機(jī)的PCA模塊通過配置相關(guān)寄存器配置為PWM輸出，輸出占空比呈周期性正弦規(guī)律變化，將占空比數(shù)值通過計(jì)算制成正弦波表（見圖3.4a）存入芯片ROM中，在程序執(zhí)行時(shí)以供調(diào)用，現(xiàn)結(jié)合全橋結(jié)構(gòu)和程序?qū)?shí)現(xiàn)原理作簡(jiǎn)單說明：[圖片]
PCA 模塊中有一個(gè)特殊的 16 位寄存器，用來儲(chǔ)存 PCA 計(jì)數(shù)器的初值，包括高 8 位寄存
器 CH 和低 8 位寄存器 CL。每個(gè) PWM 模塊都與該模塊相關(guān)的捕獲寄存器，用來儲(chǔ)存捕獲比
較的初值，同樣包括高 8 位 CCPnH 和低八位 CCPnL(n=1、2、3)，當(dāng)捕獲比較模塊配置成 8
位 PWM 輸出后，兩種寄存器用到其中的低八位作比較功能，高八位的值在低八位溢出后自
動(dòng)填充到低八位中，這樣可以做到無干擾的刷新 PWM。當(dāng)寄存器 CL 中的值小于寄存器
CCPnL 中的值時(shí)，相應(yīng)管腳輸出低電平，當(dāng)寄存器 CL 中的值大于等于寄存器 CCPnL 中的值
時(shí)，相應(yīng)管腳輸出高電平。要想改變 PWM 的輸出占空比，只需改變寄存器 CCPnL 中存放的
值即可，通過計(jì)算后得到相應(yīng)的數(shù)值，對(duì)應(yīng)的是按正弦規(guī)律變化的占空比輸出，這樣就得到
了一路 SPWM 調(diào)制信號(hào)。
PCA 模塊的溢出頻率決定了 SPWM 調(diào)制的載波頻率，其實(shí)單片機(jī)產(chǎn)生 SPWM 不存在載
波，調(diào)制信號(hào)是通過數(shù)字的方法直接生成的。定時(shí)器的溢出率決定了基波的頻率，也就是最
后得到的正弦波的頻率，因?yàn)槎〞r(shí)器的溢出率決定了一個(gè) SPWM 周期內(nèi)的的占空輸出在多長(zhǎng)
時(shí)間內(nèi)執(zhí)行完，但需要把握好定時(shí)器溢出率與 PCA 模塊溢出率之間的整數(shù)倍關(guān)系，否則由于
在一個(gè)定時(shí)周期內(nèi)無法執(zhí)行完整的 SPWM 占空輸出而使最后產(chǎn)生的正弦波形畸變。只要改變

定時(shí)器初值即可改變輸出頻率，很容易達(dá)到題目中的變頻要求。 

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HL_ZXM
LV.4
25
2019-11-03 09:13
@qmx1998
PCA模塊中有一個(gè)特殊的16位寄存器，用來儲(chǔ)存PCA計(jì)數(shù)器的初值，包括高8位寄存器CH和低8位寄存器CL。每個(gè)PWM模塊都與該模塊相關(guān)的捕獲寄存器，用來儲(chǔ)存捕獲比較的初值，同樣包括高8位CCPnH和低八位CCPnL(n=1、2、3)，當(dāng)捕獲比較模塊配置成8位PWM輸出后，兩種寄存器用到其中的低八位作比較功能，高八位的值在低八位溢出后自動(dòng)填充到低八位中，這樣可以做到無干擾的刷新PWM。當(dāng)寄存器CL中的值小于寄存器CCPnL中的值時(shí)，相應(yīng)管腳輸出低電平，當(dāng)寄存器CL中的值大于等于寄存器CCPnL中的值時(shí)，相應(yīng)管腳輸出高電平。要想改變PWM的輸出占空比，只需改變寄存器CCPnL中存放的值即可，通過計(jì)算后得到相應(yīng)的數(shù)值，對(duì)應(yīng)的是按正弦規(guī)律變化的占空比輸出，這樣就得到了一路SPWM調(diào)制信號(hào)。PCA模塊的溢出頻率決定了SPWM調(diào)制的載波頻率，其實(shí)單片機(jī)產(chǎn)生SPWM不存在載波，調(diào)制信號(hào)是通過數(shù)字的方法直接生成的。定時(shí)器的溢出率決定了基波的頻率，也就是最后得到的正弦波的頻率，因?yàn)槎〞r(shí)器的溢出率決定了一個(gè)SPWM周期內(nèi)的的占空輸出在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)執(zhí)行完，但需要把握好定時(shí)器溢出率與PCA模塊溢出率之間的整數(shù)倍關(guān)系，否則由于在一個(gè)定時(shí)周期內(nèi)無法執(zhí)行完整的SPWM占空輸出而使最后產(chǎn)生的正弦波形畸變。只要改變定時(shí)器初值即可改變輸出頻率，很容易達(dá)到題目中的變頻要求。 [圖片]

看了受益匪淺??！

你的輸出穩(wěn)壓是如何調(diào)節(jié)的啊。

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2019-11-19 19:15
@qmx1998
好的，馬上發(fā)
對(duì)不起哈，之前我留的郵箱寫錯(cuò)了，麻煩能再發(fā)一次給我嗎？我的郵箱：yaoyongworker@163.com  謝謝
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z39613619
LV.4
27
2019-11-20 14:39

樓主方便發(fā)一份資料學(xué)習(xí)下嗎?1677599388@qq.com    感謝!

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qmx1998
LV.1
28
2019-11-23 23:00
@HL_ZXM
[圖片][圖片][圖片]看了受益匪淺??！你的輸出穩(wěn)壓是如何調(diào)節(jié)的啊。
互感器采樣，用軟件程序做的閉環(huán)
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qmx1998
LV.1
29
2019-11-23 23:00
@z39613619
樓主方便發(fā)一份資料學(xué)習(xí)下嗎?1677599388@qq.com    感謝!
好的
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qmx1998
LV.1
30
2019-11-23 23:13
@qmx1998
好的

APFC 控制芯片 UCC28019 簡(jiǎn)介 

UCC28019（見圖 3.5a）是一款 8 引腳的連續(xù)導(dǎo)電模式（CCM）控制器，該器件具有寬泛的通用輸入范圍，適用于 100W 至 2kW 以上的功率變換器。有源功率因數(shù)校正控制器 UCC28019 使用 Boost 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，工作于電流連續(xù)導(dǎo)電模式。該控制器具有許多系統(tǒng)級(jí)的保護(hù)功能，主要包括峰值電流限制，軟過電流保護(hù)，開環(huán)檢測(cè)，輸入掉電保護(hù)，輸出過壓、欠壓保護(hù)，過載保 護(hù)，軟啟動(dòng)，芯片內(nèi)部將柵極驅(qū)動(dòng)電壓箝位于 12.5V 。

主要特點(diǎn)有：

① 不需要對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行檢測(cè)，減少了外圍元器件
② 寬范圍的通用交流輸入電壓
③ 65kHz 的固定開關(guān)頻率
④ 最大占空比達(dá) 97%
⑤ 輸出過壓、欠壓保護(hù)，輸入掉電保護(hù)
⑥ 單周峰值電流限制
⑦ 開環(huán)保護(hù)

⑧ 低功耗待機(jī)模式

典型應(yīng)用電路如圖 所示：

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qmx1998
LV.1
31
2019-11-23 23:19
@qmx1998
APFC控制芯片UCC28019簡(jiǎn)介 [圖片]UCC28019（見圖3.5a）是一款8引腳的連續(xù)導(dǎo)電模式（CCM）控制器，該器件具有寬泛的通用輸入范圍，適用于100W至2kW以上的功率變換器。有源功率因數(shù)校正控制器UCC28019使用Boost拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，工作于電流連續(xù)導(dǎo)電模式。該控制器具有許多系統(tǒng)級(jí)的保護(hù)功能，主要包括峰值電流限制，軟過電流保護(hù)，開環(huán)檢測(cè)，輸入掉電保護(hù)，輸出過壓、欠壓保護(hù)，過載保護(hù)，軟啟動(dòng)，芯片內(nèi)部將柵極驅(qū)動(dòng)電壓箝位于12.5V。主要特點(diǎn)有：①不需要對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行檢測(cè)，減少了外圍元器件②寬范圍的通用交流輸入電壓③65kHz的固定開關(guān)頻率④最大占空比達(dá)97%⑤輸出過壓、欠壓保護(hù)，輸入掉電保護(hù)⑥單周峰值電流限制⑦開環(huán)保護(hù)⑧低功耗待機(jī)模式典型應(yīng)用電路如圖所示：[圖片]

APFC 電路原理及原理圖

UCC28019 主要通過兩個(gè)外部控制環(huán)路來實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正的目的，使電流波形正弦化，使電壓、電流相位差達(dá)到最小。
（1） 電流環(huán)
系統(tǒng)電流環(huán)包括電流平均放大、脈寬調(diào)制(PWM)、外部升壓電感和外部電流傳感電阻等環(huán)節(jié)。從電流傳感電阻檢測(cè)到的負(fù)極性信號(hào)送人 ISENSE 引腳進(jìn)行緩沖、反相放大后，得到的正極性信號(hào)通過電流放大器（gmi）進(jìn)行平均，其輸出即為 ICOMP 引腳，ICOMP 引腳上的電壓與平均電感電流成比例，該引腳對(duì)地(GND)外接一電容提供電流環(huán)路補(bǔ)償并可對(duì)紋波電流進(jìn)行濾波。平均放大器的增益由 VCOMP 引腳內(nèi)部的電壓決定，該增益設(shè)置為非線性，因此可以適應(yīng)全球范圍內(nèi)的交流輸人電壓。無論芯片處于故障模式還是待機(jī)模式，ICOMP 引腳均在內(nèi)部接至 4V 電平。脈寬調(diào)(PWM)電路將 ICOMP 引腳電壓信號(hào)與周期性的斜坡信號(hào)比較，產(chǎn)生上升沿調(diào)制的輸出信號(hào)，如果斜坡電壓信號(hào)大于 ICOMP 引腳電壓，則 PWM 輸出為高電平，斜坡的斜率是內(nèi)部 VCOMP 引腳電壓的非線性函數(shù)。由內(nèi)部時(shí)鐘觸發(fā)的 PWM 輸出信號(hào)在周期開始時(shí)為低電平，該電平會(huì)持續(xù)一小段時(shí)間，稱之為最小關(guān)斷時(shí)間(toff(min))，而后，斜坡電壓信號(hào)線性上升，與 ICOMP 電壓交叉，斜坡電壓與 ICOMP 電壓的交叉點(diǎn)決定了關(guān)斷時(shí)間(toff)，也即 Doff，由于 Doff 滿足 Boost 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的Dote=VIN/VOUT，而且輸人 VIN是正弦電壓, ICOMP 與電感電流成比例，控制環(huán)路會(huì)迫使電感電流跟隨輸人電壓呈現(xiàn)正弦波形以進(jìn)行 Boost 調(diào)制，因此平均輸人電流也呈現(xiàn)正弦波形。PWM 比較器的輸出送入柵極(GATE)驅(qū)動(dòng)電路，芯片的驅(qū)動(dòng)電路具有多種保護(hù)功能，柵極輸出的占空比最高可達(dá) 99%，不過始終要存在一最小關(guān)斷時(shí)間。正常占空比工作時(shí)輸出過壓保護(hù)(OVP)、峰值電流限制(PCL)等，在每一周期均可直接關(guān)斷芯片的柵極輸出，欠壓鎖定(UVLO)，輸入掉電保護(hù)(IBOP)和開環(huán)保護(hù)/待機(jī)(OLP/Standby)等，同樣也可以關(guān)斷柵極輸出脈沖，直至軟啟動(dòng)開始工作才恢復(fù)其輸出脈沖。
（2） 電壓環(huán)
PFC 預(yù)調(diào)節(jié)器雙環(huán)控制的外環(huán)為電壓環(huán)，該電壓環(huán)主要包括 PFC 輸出電壓檢測(cè)、電壓誤差放大和非線性增益等環(huán)節(jié)。 PFC 預(yù)調(diào)節(jié)器的輸出電壓對(duì)地(GND)接一分壓電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成電壓環(huán)路的檢測(cè)模塊。分壓電阻的比率由所設(shè)計(jì)的輸出電壓和內(nèi)部的 5V 標(biāo)準(zhǔn)參考電壓來確定。和 VINS 引腳的輸人一樣，VSENSE 引腳上非常低的偏置電流容許選擇很高的實(shí)用電阻值，以降低功率損耗和待機(jī)電流。VSENSE 引腳對(duì)地(GND)接一小電容，可以有效濾除信號(hào)的高頻噪聲。
外圍電路相關(guān)參數(shù)的計(jì)算很復(fù)雜，在此參考美國(guó)德州儀器（Texas Instrument）官方網(wǎng)站（WWW.TI.COM）給出的輔助計(jì)算軟件（軟件截圖見圖 3.5e）來進(jìn)行初步的理論值計(jì)算，結(jié)合后期的實(shí)際調(diào)試，使電路達(dá)到最好的工作狀態(tài)，達(dá)到高功率因數(shù)校正的目的。 

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