IGBT脉冲激光电源规律与干用剖析

2018年8月27日

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此处将限流动电感L放在变压器原边。

此雕刻摒除了能完成比值管的洞电压守陈旧外面,比如在V1,V4关断后,鉴于L的续流动干用,D2,D3带畅通,则V2,V3却完成洞电压守陈旧;还却分派变压器原边绕组上的压投降,增添以变压器匝数,进而减小变压器磁心。

图3为使用PSPICE绵软件对图2仿真的结实。

图中上部为变压器原边绕组电流动i1,下部为输入电压Uo。

图3仿真波形

仿真参数:开关频比值f=20kHz,

死区时间t=2μs,

L=100μH,变压器变比N1:N2=24:60

C0=100μF。

3、设计要点

电源体系中,电感L与高频变压器T的设计是关键。

从图2看出产,叛逆变电路的负载条要电感L及变压器T的原边,当功比值管带畅通,直流动电压Ui加以于图4所示位置时,电感上电压为Ui-UT1,则变压器原边电流动i1=(Ui-UT1)t/L

图4计算电路

式中,UT1为输入电压Uo(压服整顿流动桥带畅通时坚硬是UT2)折算到变压器原边的值,UT1=U0/n,n为变压器副、原边匝比,又△Uo=(1/C0),

i2=i1/n

考虑到输入电压在逐步上升,而电流动i1的幅值在时时下投降,计算经过应当是壹个迭代经过。

i1(m)=[Ui-U0(m-1)/n]t/L

U0(m)=U0(m-1)+△U0(m)=U0(m-1)+(1/C0)(i1(m)/n)dt

=U0(m-1)+Uit2/2CLn-U0(m-1)t2/2CLn2

就中,t为半个周期,开关频比值f为20kHz时,t=25μs;C0=100μF;L为限流动电感电感量。

根据负载特点,最父亲工干频比值为60Hz,即储能电容在1秒钟内放电60次,周期为16。

7ms。

考虑放电时间,则充电时间至多条要11ms。

因此上式中m最父亲值取11ms/25μs=440

用MATLAB对上式终止计算,并绘出产不一的L值、不一的n值、不一的直流动电压Ui(Ui拥有壹容许变募化范畴)情景下,电容电压U0的上升曲线。

从中拔取最佳方案,终极决定参数如次:

L=100μH

n=N2:N1=60:24

图5中,左右背靠标注体即兴变压器副边绕组匝数N2,揪背靠标注体即兴输入电压U0,在L=100μH,Ui=520V,f=20kHz,N2=60时,输入电压U0为峰值。

图5MATLAB计算最佳变比

4、试验结实

图6为实测波形,(b)图示出产(a)图的前几个周期。

图中上部是变压器原边电源i1波形,下部是储能电容U0的电压波形,与图3仿真波形对应。

由图中看出产,i1为洞后,U0并不即雕刻下投降,而是僵持壹段时间,此雕刻是鉴于充放电时间永恒的缘由,当U0到臻预条约值后僵持到充电时间终了。