发一个今年国赛我的作品,单相ac-dc变换电路

在比赛中出了点差错,续流二极管烧了,在实验室中输出稳压,到了现场反而不稳压了,直接给跪了。在实验室中,PF做到了99%,效率倒是不怎么样,80%,我的思路和赛题有点出入,题目重点强调ac-dc变换,正解是用PWM整流来做,我用的是APFC来做的,PFC用的是ucc28019,检测部分用的运放op07和lm339测输入输出相位差,这样的话最后一个发挥部分就做不了了,话说TI就是给力,参数都有现成的计算器计算,再在计算的基础上稍微调节,一般   TI的计算参数都偏小一点点。


attachment icon sluc069d(TI计算器).xls 605.00KB ATTACH 34次下载

计算过程中还参考了
attachment icon 基于UCC28019的高功率因数开关电源设计与实现_胡晗.pdf 391.00KB ATTACH 55次下载

中国知网上的一篇文章。

Unnamed QQ Screenshot20130913131015.png

经过一个晚上测试,

电路中cicomp用471和331电容并联

cisence用102电容,其他参数都按照计算的参数来。

1。调试时电感选1mh的大电感,注意用能过大电流的电感,电感过小会看到电流的波形像正弦但是在每次开关开通时被拉到0v,电流波形轮廓是正弦但是轮廓里面都被塞满了

IMG_1803.PNG

电感电流过小会导致电流波形尖峰。

IMG_1833.PNG
2。其次,一定要选个大功率的工频变压器,如果观测到输入电压波形不正弦,图为变压器功率不够的波形,有点夸张

IMG_1802.PNG

IMG_1820.png

除了上面说的那种情况外,很可能是变压器功率不够,注意变压器功率是VA,是视在功率,而不是有功功率。

3.续流二极管可以用两fr307并联,我这次用的是to-220封装的二极管,结果因为散热片与线路之间有可能有短路或者其他原因出了个大火花。。。。调试时电压正弦,电流波形虽然正弦,但是有大量纹波,有的纹波甚至过0了,图为电流波形

IMG_1865.jpg

一方面有电感的问题,电感焊接时要注意一定要焊的紧密,要把焊锡完全化掉在凝固,否则纹波较大,另一方面,这个二极管的散热片害惨我了,在散热片周围一定要用电工胶带绝缘。
4.最好用个大功率的整流桥,我用的是1000v10a的整流桥,话说我们实验室另一组把整流桥烧了,一股青烟升起,,,,看着可壮观了。

5.测相位差从而测功率因数,运放将电流采样信号放大,电流采样用的是8个1欧姆2w电阻并联,(峰值电流比较大)电压电流信号用339过0比较后变成两个方波,用单片机的中断或者IO+定时器,采样间隔时间,就能测出相位差,从而算出功率因数脚,这样的话误差特别大,我用28019校正后相位差只有25个us,用单片机很难测出来。图为电压电流相位差,黄色为电流

IMG_1876.jpg

如果有条件的话可以用专用芯片,ade7758比ade7763好用点,如果用DSP的话可以用积分面积来算功率因数。

6.过流保护没有做…偷懒的话用个保险丝就,不过一般五金店里的保险丝最小是3-4a的过流保护,得到网上找个2.5a的。

7.ucc28019得用一个额外的电源供电,12-15v,最好用线性电源,开关电源会带来大量杂波,反映在电流波形上,会打来杂波,所以用一个1uf和0.1uf和10uf的电容并联,用来滤去开关电源的杂波。。由于我只有万用板,电路最好用走锡法焊,如果用接线的话,尽量减少导线的交叉,否则会带来杂波,PF上不去。第一张为用线性电源

IMG_1860.jpg
第二张为用开关电源给芯片供电
IMG_1852.jpg
最后,给张调试的最后结果图

IMG_1871.jpg
再下面,是功率因素测量的电路

IMG_1902.jpg

用的multisim仿的真
等16号再把整个电路的实物照片发上来
PS:kc改版了吗,我现在这个级别看不到图片了,欢迎大家散金啊

[修改于 16 天前 - 2021-04-24 21:54:03]

+300  科创币    admin   2013-09-14   试一下评分
+20  科创币    hefanghua   2013-10-21   不明觉厉
来自:电子与无线电 / 电源技术
liccil
7年9个月前
1楼
挺不错的。我们也是A题。
图片看不到啊。吐槽下。
思路都差不多。我们整流桥一开始用的是电磁炉的那种。工作时烫。比别的原价加一起还烫。效率就不高。然后换成50A肖特基管整流。还是很热。最后用了MOS管子做同步整流。效果很好。MOS桥几乎不热。
PFC用了3854。实验室有这个。
高频整流用俩20100肖特基管并连整流。这个在工作中是最热的(桥改好了)。损失了一些效率。
要求30V输入。另外3854稳压效果一般(可能电路没做好),输出又接了一个LDO电路稳压。实验证明输出电压在0.1V以下变动。
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liccil
7年9个月前
2楼
比赛发现。电源里面整流二极管有时候损失效率不少。(比如整流桥和高频整流管)
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zhongjiezhet作者
7年9个月前
3楼
liccil 发表于 2013-9-13 21:37
挺不错的。我们也是A题。
图片看不到啊。吐槽下。
思路都差不多。我们整流桥一开始用的是电磁炉的那种。 ...


那个图片看不到好像是因为论坛在维护,据说有人计算过,pf达到98的话,效率最大92,我在网上看到的大多数做出来的都是用的3854,用28019做出来的很少,你们效率达到了多少?有没有进复赛?
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liccil
7年9个月前
4楼
我们现在的效率在92-93那样(低频整流桥换成了同步整流)。现在板子上最热的是高频整流的肖特基,要是能改成同步整流的话估计效率还能提升1-2%。
进了复赛。省赛排名还不错。等16号复赛看看。
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warmonkey
7年9个月前
5楼
我用pwm整流做的,全数控机,用泰克功率分析套件,测出效率95.8%,但愿国赛不要出意外……
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评论(1)
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warmonkey
7年9个月前
6楼
本帖最后由 warmonkey 于 2013-9-18 21:30 编辑

功率因数测量可以考虑用CS5463这个芯片,难度降低很多
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zhongjiezhet作者
7年9个月前
7楼
warmonkey 发表于 2013-9-18 21:25
我用pwm整流做的,全数控机,用泰克功率分析套件,测出效率95.8%,但愿国赛不要出意外……


可惜我们学校没有那么高级的机器,唯一一个测功率因素的表还测的不准,。。。
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zhongjiezhet作者
7年8个月前
8楼
本帖最后由 zhongjiezhet 于 2013-9-20 20:19 编辑

把比赛做的实物照片发上来:首先是变压器,花130买的,运费100.。。。有4公斤重。。。。。。。。。。。。。。

200742gmlz5r30m3ah5s50.jpg

然后是功率因素校正部分

200737gor35t06gvjj8zx6.jpg

4个电感并联,10a的整流桥,电路都用的走锡发焊的,其他有交叉的部分就飞的线,接线端子接12-15v电源给芯片供电

200746qxc886xx0x87w5mm.jpg

这个是测量部分,地下的那个板子是用来电阻采用用的,上面那个板子 dip-8的芯片是op07,放大电流信号,顺便能滤波,dip-16是lm339电压比较,输出两路方波,用单片机定时器测相位差时间即可

200750eq4v45ccvi4veacv.jpg

这个是辅助电源,输出-+9v和5v给单片机和运费和比较器供电。

PS:怎么编辑自己的帖子啊???
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硝钾苦无
7年8个月前
9楼
我们组的PWM整流方案两次出来效果然后都手贱烧掉了 最后弄到快吐血了 时间也不够只能用PFC芯片临时搭个电路交上去  电力电子烧不起啊[s:4]
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wu1411161007
7年4个月前
10楼
比赛条件是?    内容和规则可以说一下嘛谢谢
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zhongjiezhet作者
7年4个月前
11楼
wu1411161007 发表于 2014-2-10 16:50
比赛条件是?    内容和规则可以说一下嘛谢谢



attachment icon 单相AC-DC变换电路(A题).pdf 214.00KB ATTACH 45次下载

见附件
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极速外卖
7年4个月前
12楼
极不喜欢这样的飞线的说,还有就是元件的排布和整齐程度
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最高主机泡泡
7年4个月前
13楼
这个题。。是个开关稳压电路吧。。。
说实话,觉得这个变压器部分很坑。。估计一堆变压器厂在笑。。。浪费资源啊,还那么重
说实话如果给我这个要求我第一个想到的一定是34063.。。。不过这玩意效率各种参数不合格。。。也做不了功率因数校正
记得有一堆芯片都可以做这种升压啊。。。而且效率很高的也不少(据说有能做到96%的)
想不通低压做PFC有什么意义
LS的输入用了同步整流?用的什么控制芯片啊
其实TO220的管子背面散热片。。MOS是和D极接通,双二极管记得是公共端的。。接在一个散热片上自然会Boom
另外用肖特基啊。。。快恢复的二极管压降大。。。。200V的肖特基还是能找到的
实在觉得其实这是个34063就能做的稳压,在这个题里要用这么一大堆电路。。。
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BSP
16天5时前
14楼

今年又是一年国赛,看到七年前的题目还有当年warmonkey大佬写的评论,突然有点难受,不知道七年后我在哪里,又是谁在看着我曾经的作品

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