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无线电电子与电气工程百科全书 用于音乐会扩音器的 10 千瓦开关电源。 无线电电子电气工程百科全书
迪斯科舞厅和小型场所音响系统中的扩音装置消耗的功率达到 2...10 kW。 同时，放大器的输出级需要 ±80 至 ±160 V（或更高）的电源电压。 本文提出了一种双极开关电源 (SMPS)（图 1），旨在为音乐会 UMZCH 的最后阶段供电。 在目前杂志页面上描述的电源设备中，这种 SMPS 是最强大的。 SMPS提供恒定的双极性输出电压，该电压根据脉宽原理进行稳定，并且还具有过流保护系统（不提供组件过热保护）。 SMPS 由频率为 3 Hz 的三相网络供电。 在没有输出负载的情况下在网络中加入电源不会导致事故，但只会对电压稳定系数产生负面影响。 但必须强调的是，SMPS 的正常启动只有在音频综合体的所有其他单元和系统初步接通后才能进行。 该器件的转换频率相对较低 (50 kHz)，这是由于脉冲转换器强大的关键晶体管的频率特性所致。 如果没有相位不平衡。 SMPS 的功率因数可高达 25，这是由于带有零二极管的 Larionov 整流器和具有电感响应的滤波器的运行特性所致。
组件的用途 当设备出现任何故障时，由三相断路器 FU3 提供电源保护。 压敏电阻 RU1、RU1 可阻止网络中出现的短期浪涌。 电感器 L6 ... L2 与电容器 C5、C7、C10、C11、C22 C28、C32、C34、C35、C37、C39、C44、C45 ... C221 一起执行抑制纹波的高频无功滤波器的功能这可能会传递到供应网络。 电阻器 R223...R45 阻尼扼流圈 L47...L3，降低其自感电动势。 滤波后的交流电源电压通过 VD35 过零二极管连接至 Larionov VD36 整流器。 其输出端的纹波频率为 300 Hz。 具有小电感的电感器L11对于滤除可能进入供电网络的高频分量是必要的，并且还使得当电容器C317、C346、C381连接到拉里奥诺夫整流器的输出时，功率因数实际上不会降低并且相电流的形状不失真。 聚丙烯电容器C317、C346、C381是脉冲转换器正常工作所必需的。 装置完成后，固定电阻R63…R66对电容器C317、C346、C381进行放电。 由于二绕组电感L11的绕组II和二极管VD38，存储在电感磁场中的能量被回收到转换器电源电路的电容器C317、C346、C381。 压敏电阻RU7和RU8抑制由电感器L11的自感电动势引起的过电压脉冲。 如果三相电源电压为 3 V 并且没有相位不平衡，则相电压 Uf 等于
在空闲时的额定电源电压下，拉里奥诺夫整流器输出端的恒定电压为
实际上，由于VD35整流器的二极管、开路的晶闸管VS1、L11电感的I绕组等上存在压降，提供给脉冲转换器的直流电压大约可以减少10%。 。 电源打开时，电容器 C317、C346 ... C381 的电荷产生流经拉里奥诺夫电桥 VD35 的电流脉冲。 为了保证滤波电容的充电不会造成电流过载，采用了步进启动电路，其执行元件是晶闸管VS1。 当电源打开时，VS1 关闭，充电电流 C317、C346 ... C381 流过电阻器 R53，将其限制为 22,6 A（在最大电源电压下）。 这样的电流对于VD35二极管来说并没有危险（脉冲转换器消耗的最大电流约为24A）。 对滤波电容器充电后，R53 与晶闸管 VS1 并联，晶闸管 VS287 导通的延迟时间由 C57-RXNUMX 电路确定。 VS1场效应管VT12打开，电阻R55限制控制极电流（选择电阻R55使控制极电流超过解锁电流有余量）。 电容器C286可防止晶闸管意外导通而受到干扰。 用于限制电容器C317、C346…C381充电产生的电流脉冲的电路由参量稳定器R54-VD37-VT11供电。 电容器C288抑制电压纹波。 风扇M1 ... MZ由同一稳定器供电，其绕组的自感电动势由VD39二极管抑制。 稳定器连接到开关整流器，C228、C229、L6、VD27、VD30 上带有平滑 LC 滤波器。 扼流圈 L6 - 解调。 有必要使电容器C228和C229上的电压与变压器T4的绕组II上的电压的有效值而不是幅值成比例。 具有低寄生电阻和电感的聚丙烯电容器C229在高频下并联电解电容器C228，防止后者过热。 线性变压器T2的初级绕组通过保险丝FU2连接到电源滤波器。 次级绕组接VD24桥式整流器，带平滑滤波器C36、C38，整流后的电压接参量稳压器R34-VD13-VT9，稳压后的电压供给U型滤波器C14-C19 -L1、C23、C27、C30。 SMPS 主振荡器构建在 DA1 芯片上，该芯片是德州仪器 (Unitrode) 制造的带有捆绑电路的 2 冲程 UC3825 控制器。“所示 IC 的每个关键晶体管的最大电流为 2 A，脉冲持续时间为0,5 µs（恒定电流下 0,5 A） DIP-3825 塑料外壳中的 UC16 IC 引脚（图 2）的用途如下： 1 - 误差放大器的反相输入，
在电阻器 R2、R10、R52、R58（图 1）上，组织了 SMPS 的输出分压器，该分压器应用于电容器 C230 ... C257、C258 ... C285。 元件 C5 和 R11 增加了自动控制系统的抗噪声能力。 电阻 R2 和 R10 两端的直流电压连接到 DA1 芯片误差放大器的反相输入端。 根据制造商的参考数据，相对于微电路的引脚 0,3，该电压应在 -7 ... + 10 V 的范围内。 如果向分压器 R2-R10-R52-R58 提供 200 V 的恒定电压，则通过调节电阻 R10，可以在 DA1 的引脚 1 处获得 +0,27 ... +5,3 V 范围内的电压（相对于引脚 10 和 12 的电位）。 应该注意的是，调整 R10 将改变输出电压，从而改变误差信号放大器反相输入端的电压。 输出电压稳定系统的工作原理如下。 如果 SMPS 的输出电压因任何原因增加，则从分压器到 DA1 引脚 1 的电压也会增加。 这导致进入电源模块的微电路产生的脉冲的占空比减小，即在恒定生成频率下双极脉冲的持续时间减少。 脉冲变压器T4的次级绕组上的有效电压降低，并且经过解调电感器L7之后施加到电容器C230...C285的直流电压返回到其原始电平。 直流电压控制精确地在电力高频滤波器的输入端进行，而不是在其输出端进行，因为过多的相移会导致自动输出电压控制系统不稳定（而不是负反馈，而是正反馈）。可能会发生 SMPS 的反馈和自激）。 电容器 C230 ... C243 和 C258 ... C271 具有最小的寄生电阻和电感值，这一点极其重要。 R9-C8 链是一个校正误差信号放大器。 参考电压 (+5,1 V) 直接施加到误差放大器的非反相输入 2。 陶瓷电容C2滤除纹波。 额定值 R1、R4 和 C1 设置 DA1 生成的脉冲频率。 电容C1决定了不同极性脉冲之间停顿的时间（“死区时间”），电容C1越大，死区时间越长。 在元件C6、R3、VT1上，组装了主振荡器DA1的“软”启动电路。 元件R12、C12、C13——无源滤波器，抑制高频纹波，“分离”低电流初级电路和大电流末级DA1。 电容器C12和C13应具有尽可能小的寄生电阻和电感。 电容器 C13 - 陶瓷。 钽电容C12的额定电压不得低于50V，否则可能击穿，钽电容通常在电路闭合时失效。 在DA1微电路的输出级与电源模块VT2、VT10的关键晶体管的栅发射极电容强制放电电路之间，有一个带有两个MOSFET VT5、VT6的驱动器。 它们的目的是增加提供给匹配变压器T1的绕组I的脉冲的功率。 电阻R16和R17延迟晶体管VT5和VT6的打开和关闭，R18和R19对其栅源电容进行放电，RC电路C20-R22和C21-R23对于阻尼T1脉冲变压器的初级半绕组是必要的。 如果没有它们，VT2和VT10模块的关键晶体管的控制脉冲的形状将大大扭曲，这将不可避免地导致紧急情况。 流过功率脉冲变压器初级绕组I的电流强度。 T4，监测电流互感器TK。 流经电阻器 R39、R40、R43 和 R44 的电流脉冲在其上产生压降，其大小与初级绕组的电流成正比。 RC 电路 C40-R37 和 C41-R38 降低了这些电阻器上的电压上升率，此外，这还有助于快速阻尼寄生振荡过程。 双向transil（transil - 瞬态电压抑制二极管）VD20 和VD21 限制过压脉冲的幅度。 脉冲对加载在 C16 和 R17 上的肖特基二极管 VD3 和 VD33 进行整流，形成峰值检测器。 整流后的电压提供给分压器R27-R32，通过旋转调谐电阻R27的滑块，调节所需的灵敏度，这是当前保护系统应具有的灵敏度。 过载信号从分压器馈送到多链路滤波器 C9-C29-C31-R15-R26，抑制高频纹波。 电容C9、C29、C31越大，电阻R15、R26越大，电流保护系统的惯性越大。 如果惯性过大，则无法发挥保护功能；如果速度过快，则可能出现误报。 滤波后的过载信号电压被馈送到 DA9 微电路的输入 1，在电流紧急增加的情况下，该输入将阻塞控制器。 当 DA9 引脚 1 的电压相对于引脚 0,9 为 +1,1...+10 V 时，脉冲占空比减小，如果该电压达到 +1,25...+1,55 B，则脉冲生成停止。 UC9、UC1825和UC2825的引脚3825的典型关断延迟时间仅为50 ns，最大延迟时间不超过80 ns。 根据参考书，可以施加到输入9（相对于引脚10）的最大电压为+6V，并且在该器件中不超过3,8V。 匹配变压器T1、电流互感器T3和功率脉冲变压器T4为器件的输入和输出电路提供电流隔离。 变压器T1承担电路电隔离的功能，用于使IGBT模块VT2和VT10的栅极电容彼此强制放电以及与晶体管驱动器强制放电。 IGBT模块VT2和VT10的强制锁定电路由四组元件表示：R13、R20、R24、VD5、VD7、VD9、VT3； R14、R21、R25、VD6、VD8、VD10、VT4； R28、R30、R35、VD11、VD14、VD18、VT7； 以及 R29、R31、R36、VD12、VD15、VD19、VT8。 需要电阻R20、R21、R30和R31来减缓功率模块VT2和VT10中相应晶体管的开通和关断，以减少振荡过程的幅度和持续时间。 否则，信号转换速率过高会导致寄生晶闸管结构“折断”，从而导致 IGBT 模块失去可控性。 制造 CM300DU-24NFH 电源模块的 Powerex, Inc. 的专家建议栅极电阻值在 1...10 欧姆范围内。 电阻器 R24、R25、R28 和 R29 可抑制电路中出现的寄生振荡。 如果我们去掉匹配变压器 T1 的绕组 II、III、IV 和 V 以及电阻器 R24、R25、R28 和 R29 的负载，则该变压器次级绕组上的电压脉冲的形状如图 3 所示。 5（扫描持续时间 - XNUMX μs/格）。 应避免通过此类阻尼振荡过程获取脉冲。
当电源接通时，转换器的电源电压施加到由IGBT模块的栅极-发射极和栅极-集电极电容形成的寄生分压器。 如果不将栅极和发射极之间的电压限制在晶体管安全的水平，它们就会击穿。 CM300DU-24NFH IGBT 模块的栅极-发射极电压不得超过 ±20 V，这是此类器件的正常值。 栅极-发射极电路由双向钳位二极管VD5、VD6、VD18和VD19保护。 IGBT 模块栅极-发射极电容的加速放电由双极 pn-p 晶体管 VT3、VT4、VT7 和 VT8 提供，这些晶体管在打开时会绕过电子开关的控制输入。 电阻器 R13、R14、R35、R36 还有助于对栅极-发射极电容进行放电。 强大的限流二极管VD3、VD4、VD22和VD23可保护关键晶体管免受过压影响。 阻尼链C3-R7-VD1； C4-R8-VD2； C42-R41-VD25； C43-R42-VD26 是缓冲器。 如果没有它们，那么每次当钥匙被锁定在 IGBT 晶体中时，功率模块 VT2 和 VT10 都会短暂地释放出大量功率（以千瓦计算），这会导致功率晶体管和半导体的严重退化。 ，最终会导致他们的输出停止服务。 电容器C46.C220防止脉冲变压器磁芯长期直流偏置。 T4，这可能会导致T4磁路饱和。 上大功率二极管VD31。 VD34与缓冲器C224-R48、C225-R49、C226-R50和C227-R51并联，组装了两个独立的输出脉冲整流器。 电感L7用于解调和群电压稳定。 电容器 C230 ... C285、C289 ... C316、C318 ... C345 和扼流圈 L8 ... L10 形成输出。 U形滤波器可消除高频纹波。 电容器 C230.C243、C258 ... C271、C289.C316 必须具有最小的寄生电阻和电感。 SMPS 完成后，电阻器 R60 和 R61 对输出滤波电容器进行放电。 HL1 LED 指示器件的开启状态，电阻器 R59 和 R62 限制流过它的电流。 如果发生过流，保险丝 FU3 和 FU4 将负载与 SMPS 输出滤波电容器断开。 可能的组件更换 芯片0A1品牌UC3825可改为UC2825、UC1825或K1156EU2。 频率设置电容器C1必须具有MPO温度稳定组。 例如，品牌电容器就适合。 K71-7。 请勿使用可能产生“电容闪烁”的电容器。 阻尼电路中的电容器C3、C4、C42和C43容量为15 nF，额定电压为4 kV（直流），采用WIMA的聚丙烯介质品牌Snubber FKP15N/4000。 它们可以更换为缓冲器 FKP15N/3000 设备。 电容器 C7、C10、C11、C34、C35、C37 为陶瓷 Y22 型电容器，C28、C32、C39、C44、C45、C221、C223 ... C1 为聚丙烯金属化 X7 型电容器。 电容器C10、C11、C34、C35、C37、C33可采用品牌DECE222J4ZC34B，也可用同类品牌DHRB102C2M15FB或K5-2.2替代，容量为6,3nF，额定电压为22kV。 WIMA 的电容器 C28、C32、C39、C44、C45、C221、C223 ... C10 - MKP330N1K0K27-10470，带自熄外壳。 这些电容器可用 MKP2N/10K、MKP1 1.6U/0,33K 或类似电容器替换。 您可以使用0,47uF、0,68uF或1840uF系列的金属化聚丙烯电容器。 Vishay 的 MKR600，额定电压为 46 V AC。 电容器C220.C47，容量为2 nF，额定直流电压为14 kV，为高频聚丙烯，FKP7 2000N/175。 一组并联的 8,2 个电容器的总电容约为 XNUMX 微法。 电容器 C230、C243、C258、C271、C289 ... C316 - 高频聚丙烯牌号 FKP4 0.1U / 630 或 MKR10 0.1U / 630。 这些电容器必须具有最小的寄生电感和电阻。 电容器 C317，采用金属化聚丙烯电介质 - DC-LINK HC V255 型。 您可以使用相同类型和额定电压的 340 uF 电容器来代替 346 uF 电容器。 电容器 C381 ... C147 - 高频聚丙烯，FKP2000N / XNUMX。 电容器 C244、C257、C272、C285、C318、C345 - NQ 系列 f. 爱环科技集团. 该系列电容器容量为1600uF，额定电压为450V，在频率9,8Hz、温度300℃时可承受85A纹波电流。 为了保证其上的纹波幅度不超过最大允许值，需要将并联的电容器组合成组。 SP1-10V品牌的微调电阻R27、R5、R2可以更换为SPZ-19A、SPZ-39、SP5-5V、SP16-5或SP22-3的电阻，也可以用PVZ4A或PVZXNUMXA的电阻代替。村田制作所的 PVMXNUMX 系列。 但进口微调器的阻值范围不同，因此在更换时需要修正与微调器串联的固定电阻的阻值。 外壳中为“LAET”公司的电阻器R7、R8、R41、R42 - RA6（无感）。 TO-247。 为了冷却电阻器，使用尺寸为 104x50x100 mm 的独立 HS102-24,5 散热器。 电阻R48、R51可以使用同一RA6品牌的电阻，也可以采用TT electronics TO-20封装的263W SMHP系列电阻，或者组成4个5W无感电阻。 固定电阻R53-线，C5-43V-50或C5-35V。 重要的是，该电阻器能够轻松承受短期电流过载。 电阻器 R63、R66 - 线，C5-47V。 S1K6 型变速器 RU20...RU680 可采用品牌 B72220-S 681-K101、TVR20112 或 CNR20D112。 RU7B72220-S102-K101 压敏电阻的工作电压为 895 VDC，最高可吸收 410 J。它可以替换为两个并联的 B72220-S681-K101 压敏电阻（每个压敏电阻的工作电压为 895 V，最高可吸收 250 J）。 压敏电阻 RU8 TVR20241 的电压为 200 V DC，能够吸收最高 108 J 的能量。指定的压敏电阻可以用 B72220-S2131-K101、JVR-20N241K、S20K130E2 或 S20K150 替换。 二极管VD1、VD2、VD25、VD26、VD36、VD38品牌DSDI60-16A可改为同厂家二极管DSDI60-18A或RHRG75120、RHRU100120f。 飞兆半导体公司”。二极管安装在单独的冷却器 HS143-100 或类似设备上。双向钳位二极管 VD3、VD4、VD22 和 VD23 (ONS261-10-9) 可以替换为 ONS261-Yu-8 或 ONS261-10- 10. 合适的冷却器是 0171 或 0371。 双向限流二极管VD5、VD6、VD18、VD19品牌1.5KE18CA可改为5KR15CA或。 P6KE18CA。 肖特基二极管 VD7...VD12、VD14、VD15 (SB5100) 被 MBR750 替代。 SB560、SB860 或 SB860F。 稳压二极管VD13 1N5354B，击穿电压为17V。可改为1SMA5930B、1N5355B-MBR或1N5353B。 肖特基二极管VD16和VD17（1N5819）改为11DQ06、11DQ10、MBR160、SB140...SB160。 SB1100、SR1100、SR106 或 SR180。 双向二极管 VD20 和 VD21 (1.5KE8.2CA) 可用保护二极管 R6KE8.2CA、R6KE10CA 或 1.5KE10CA 替换。 MB24W 型二极管组件 VD154 可以更改为 BR154、BR156、BR158 或 MB156W 器件之一。 它安装在冷却器上，例如由“Kinsten Industrial”制造的品牌HS183、尺寸为30x50x17mm的冷却器。 超快二极管 VD27...VD30 HFA15PB60 可用 DSEI12-06A 替代。 FES16DT。 FES16FT 或 HFA15TB60。 它们安装在四个独立的冷却器 HS184-30 上，整体尺寸为 30x41x30 毫米或类似尺寸。 超快速二极管 VD31.VD34 150EBU04 允许正向电流为 150 A（在温度 104°C 时），并可承受最高反向电压 400 V。其典型反向恢复时间为 172 ns（在正向电流为 150 A 时） ，反向电压 200 V，温度 125 °C）。 150A 和 04°C 时，1.17EBU150 二极管的最大正向压降为 125V。 这些组件可以更换为由两个二极管组成的 HFA320NJ40C 或 HFA280NJ60C 组件。 但是，应该记住，其中的二极管具有公共阴极。 MUR20060CT 的替代品也是可以接受的。 所有四个二极管 (VD31...VD34) 均安装在独立冷却器 HS153-100 f 上。 “Kinsten Industrial”或类似名称。 三相二极管电桥VD35品牌RM75TC-2H可改成类似电桥160MT160KV。 二极管电桥安装在冷却器 HS153-50 或类似产品上。 齐纳二极管VD37品牌1N5350B，击穿电压为13V（±5%）。 它可以替换为 1N5351V、BZX85C-13V 或 ZY13 齐纳二极管之一。 二极管VD39品牌MUR420可用BYD1100、BYV28-100替代。 SBYV28-200。 SF22。 SF54 或 SB5100。 HL1 LED 最好发出绿光或蓝光。 您可以使用 KIPM7113V-01L、KIPM1G-07L、L-1SGWT、ARL383-2PGC 或 L-5213SGC 器件之一来代替 L-1503CGCK 品牌 LED。 低功率pn-p晶体管KT361G（VT1）可以与KT361系列的其他晶体管以及类似器件互换。 VS 157、VS 158、VS250V、VS250S。 功率模块 VT2 和 VT10 均包含两个强大的 IGBT，连接在带有集成反向二极管的半桥电路中。 CM300DU-24NFH 模块的晶体管允许在硬开关下以高达 30 kHz 的频率运行，在谐振模式下以 60...70 kHz 的频率运行。 晶体管集电极直流电流高达300A，脉冲电流为600A，最大集电极-发射极电压为1200V（温度25℃时）。 模块晶体管的最大集电极-发射极饱和电压为6,5V，典型值为5V。每个电源模块必须安装在单独的冷却器上，例如IHV或IHM系列的“DAU”，并且300毫米的长度就足够了。 可以使用 CM200DU-24NFH 模块或多个分立晶体管（例如 IRGPS60B120KDP）代替这些组件。 后者的集电极直接电流为105 A，脉冲电流为240 A，最大集电极-发射极电压为1200 V（温度为25°C）。 该设备使用了作者拥有的那些组件。 选择关键晶体管时，应记住，随着转换频率和温度的升高，IGBT 集电极的允许电流会大大降低。 随着温度升高，晶体管的允许功耗也会降低。 功率脉冲变压器初级绕组的最大电流。 T4 约为 24 A，也需要考虑在内。 晶体管VT3、VT4、VT7和VT8(2SA1244)可用2SB1202代替。 MOSFET VT5、VT6 和 VT12 (IRF530N) 可更改为 IRFU3910、IRF530、IRL530N 或 IRFI540G。 晶体管VT5和VT6安装在Kingcooler制造的微型冷却器KG-331上，晶体管VT12安装在散热器HS115-50、HS113-50“Kinsten Industrial”或类似效率上，晶体管安装在冷却器HS9-2上或类似产品。双极晶体管VT6284品牌2N6283可改为KT827A。应安装在冷却器HS827-143或类似产品上。 晶闸管 VS1 品牌 T161-160-18 安装在冷却器 0171 或 0371 上。可替换为 T161-160-14、T161-160-15、T161-160-16、T261-160-18 或 T161-200-14 。 扼流圈 L1 - LPV2023-501KL “伯恩斯”。 根据参考数据，其绕组的电感为500（±10%）μH，最大电阻为0,28欧姆。 电感最大可承受1,5A电流。 电感L2由两个堆叠在一起的雾化铁制成的环形磁芯构成。 T650-26 或 T650-52，尺寸 K165,0x88,9x50,8 f。 “微金属”。 电感器绕组同时绕制为三线。 每个绕组应包含 18 匝，电感为 265 uH。 作为绕组线，允许使用 10 股铜线 PEV-2 或 PETV 0,55 mm（对于铜）的“尾纤”。 电感器 L3 ... L5 采用雾化铁 T400-26D 环形磁芯制成，尺寸 K102x57.2x33 mm，带有 10 股铜线 PEV-2 或 PETV 的“辫子”，每股直径为 0,55 mm（对于铜线） ）。 每个绕组由32匝组成，其电感为265 uH。 扼流圈 L6 采用 LPV2023-501KL f. “伯恩斯”。 其最大电流为1,5A，绕组电感为500（±10%）μH，电阻不大于0,28欧姆。 两绕组电感L7是在一个由雾化铁制成的环形磁芯上构成的。 T650-26 或 T650-52 K165x88,9x50,8 毫米。 电感绕组以两根线同时敷设，直至每个绕组的电感为35μH（每个绕组的匝数为10）。 绕组由 90 股 PEV-2、PETV 或 PELSHO 线组成，每股 0,55 毫米（对于铜）。 由于输出整流器是全波的，整流后的电压纹波频率是转换频率的两倍。 电感器 L8...L10 采用雾化铁制成的环形磁芯。 T650-26 或 T650-52 K165x88,9x50,8 毫米。 每个绕组的匝数为10，每个电感的电感为35μH。 90 个直径为 0,62 毫米的芯线的“辫子”充当绕组线。 双绕组电感器L11由堆叠在一起的两个由雾化铁制成的环形磁芯实现。 T650-26或。 T650-52，尺寸 K165x88,9x50.8 mm，由 Micrometals 制造。 绕组采用 22 芯 PETV 或 PEV-2 品牌 0,55 毫米（铜）电线的“辫子”缠绕。 每个绕组有 29 匝，由两根导线缠绕而成。 每个绕组的电感约为675 uH。 脉冲变压器T1采用由M2000NM-A铁氧体制成的环形磁路，尺寸为K39x24x7。 绕组 I 采用四折线 PEV-2 或 PETV 0,38 mm，绕组 II、III、IV 和 V - 采用相同等级 0,38 mm 的双折线。 绕组 I 有 130 + 130 匝，绕组 II、III、IV 和 V 各有 130 匝。 缠绕绝缘采用聚酯或拉桑制成的胶带进行。 绕组 II、III、IV 和 V 以及任何初级半绕组的电感为 22 mH。 T1变压器也可以绕在M36NM2000铁氧体制成的B1铠装铁芯上（无需微调和间隙）。 在这种情况下，绕组II、III、IV和V以及每个初级半绕组必须包含88匝相同等级和相同直径的导线。 绕组的电感也不会改变。 而不是T2品牌的线性单相变压器。 OSM1 -0,063 380/5-24，您可以使用变压器 OSM 1-0,063 380/36、OSM 1-0,1 380/5-24、OSM 1-0,16 380/5-24 或类似变压器。 电流互感器。 T3 由锰锌铁氧体 12NMS15-2500 或 1NMS 的磁路 Ø 11x3000 制成。 初级绕组由一匝组成，为方便起见，由一束 22 股 PEV-2 或 PETV 0,55 mm 电线（用于铜）制成。 考虑到绝缘涂层的厚度，每个静脉的直径为 0,62 毫米。 为了增加绝缘的电气强度，电流互感器的初级绕组穿过玻璃纤维管，次级绕组包含74+74匝的两根相同等级0,33毫米（对于铜）的折叠单芯线。 为了防止饱和，磁芯中留有0,05毫米厚的无磁间隙。 功率脉冲变压器。 T4可对五组磁芯通过厚度为0,05mm的绝缘垫片折叠在一起进行。 Ш20х28 来自铁氧体 2500НМС1，设计用于在强磁场中运行。 通过这种配置，大部分绕组将受到侧磁芯周围铁氧体的屏蔽。 在磁芯中，制作0,02±0,02mm的无磁间隙是有用的，这将增加磁芯中的最大允许磁场强度。 使用大磁路是因为转换频率为25 kHz，其选择与VT2和VT10模块的晶体管的允许开关速度相关。 I T4 绕组有 9 匝 18 股 PEV-2 或 PETV 线 0,47 毫米的“尾纤”。 绕组 II 有 1 匝 0,47 毫米。 绕组 III 和 IV 应尽可能相似，并由 2 + 2 匝“辫子”组成，每圈 38 股，每股 0,4 毫米。 绕组之间需要铺设薄绝缘层（不超过 0,3 毫米），但必须提供必要的介电强度。 应当指出的是，考虑到磁路窗口几乎完全被填满，铺设绕组是非常困难的。 至少4个KG-370或KG-222品牌的散热器应通过绝缘云母垫片粘合到变压器铁芯上。 三相断路器FU1品牌ABB S203 C40A可改为ABB S203R C32、Moeller 6P PL40-C3/3、Moeller 6P PL32-C3/3。 熔断器 FU4 和 FU120 的额定跳闸电流为 2 A，可用于“FLOSSER”、“B”型或品牌的汽车。 PN-XNUMX。 风扇 М1...МЗ JF0825B1Н 由“Jamicon Corporation”制造，电源电压为 12 V，电流消耗为 0,19 A，尺寸为 80x80x25 mm，容量为 1,1 m3/min。 它们可以用 JF0815B1H 代替。 JF0825S1H、EC8025M12SA.KF0820B1H、KF0820S1H或类似产品，消耗电流小于0,2A。 设计 供电设备通过该品牌的软电缆连接到网络。 KGET-6 3x10+1x6+1x6 (TU16.K09-125-2002) 或类似。 电容器 C12、C13 必须靠近 DA12 微控制器的引脚 13 和 1。 导体的长度和走线的长度应尽可能短。 带有主振荡器的电路板放置在与 DA10 引脚 12 和 1 电连接的电磁屏蔽中。 电容器 C46.C220 彼此靠近焊接在长双面印刷电路板的两侧，类似于一把尺子，沿着尺子只蚀刻 4 个总线轨道：一侧两个，另一侧两个。 电容器 C346 ... C381 直接连接到 VT2 和 VT10 模块的关键晶体管的输出。 阻尼电路C3-R7-VD1、C4-R8-VD2、C42-R41-VD25和C43-R42-VD26直接连接到VT2和VT10模块的晶体管的集电极-发射极端。 阻尼 RC 电路 C40-R37、C41-R38、C224-R48、C225-R49、C226-R50 和 C227-R51 尽可能靠近相应元件放置； 电流互感器T3和二极管VD31…VD34。 安装在冷却器上的部件涂有 ALSBG-3、KPT-8 或类似品牌的导热油脂。 功率脉冲变压器。 T4 放置在其中一个 M1 ... MZ 风扇的气流路径中，因为当 SMPS 以最大输出功率长期模式运行时，变压器会明显升温。 整个 SMPS 是屏蔽的，电磁屏蔽连接到一根公共电线上。 在电容器 C8 和电阻器 R9 以及双面板另一侧连接它们的走线下方，建议留下未蚀刻的箔片，起到屏蔽的作用，该箔片连接到引脚 10 和 12 DA1芯片。 设置和调整。 调谐前，需要仔细检查变压器T1、T4、扼流圈L2、L7、L11的安装和相位，然后调整调谐电阻的阻值。 R27 的电阻应为最大，电阻 R1 和 R10 的滑块设置到中间位置。 现在您可以继续对设备进行单元测试，这需要示波器、实验室电源、万用表、等效负载（大功率电阻）和两个 300 W 白炽灯。 首先，您需要确保网络过滤器可以运行。 试验时，拆下FU2熔断器，关闭主发电机辅助电源，不要将VD35整流器连接到线路滤波器上。 当滤波器连接到网络时，其输出端必须存在与输入端幅度完全相同的交流三相电压。 在没有负载的情况下，滤波器从网络消耗的电流的无功分量不应显着超过0,4A，并且电流的有功分量应趋于零。 然后滤波器与网络断开，拉里奥诺夫整流器与其连接。 二极管VD27...VD30上的整流器与脉冲变压器的绕组II断开。 T4 并连接输出电压为 15 ... 20 V 且允许电流至少为 1 A 的实验室电源。电容器 C288、M12 ... 上应有大约 1 V 的恒定电压。 M1 风扇应该可以工作。 最后，晶闸管VSXNUMX应该打开。 现在实验室电源已关闭，但并未与整流器断开。 L8电感器的变阻器RU11、电阻器R63、电容器C317、C346、C381的连接点与IGBT集电极VT2.1.VT10.1、电阻器R7...R41的连接点之间的电路断开。 二极管VD1、VD3。 VD22、VD25。 因此，脉冲转换器将通过滤波电容器逐步充电的系统与市电整流器断开。 与电容器C317并联的是等效负载——两个串联的LON型白炽灯，功率为300瓦。 在实验过程中，当电阻器 R53 开始明显发热时，实验室电源将电压施加到整流器 VD27.VD30 上。 完成所有准备操作后，打开网络中的设备。 在额定电源电压（从 36 V 到 515 V）下，VD463 二极管上应存在大约 565 V 的恒定电压，电源电压偏差为 ± 10%。 在这种情况下，晶闸管VS1必须闭合，这可以通过仪器和电阻R53是否发热来确定。打开实验室电源，VS1必须打开，这将导致器件温度下降。电阻R53。 如果是，则断开设备与网络的连接，关闭实验室电源，恢复电容器C317与晶体管VT2.1和VT10.1集电极以及整流器VD27...VD30和绕组之间的连接二、变压器T4。 拆下的保险丝 FU2 返回原位。 VD24二极管电桥与T2变压器断开，并连接到输出电压为20V（从19V到24V）的实验室电源。 电容器 C19 和 C30 上应存在大约 15 V 的恒定电压。示波器连接到 DA11 微电路的端子 14 和 1，并使用调谐电阻器 R1 设置 25 kHz 的频率。 在此期间，应观察到两个具有陡峭前沿的矩形双极脉冲，并且在脉冲之间应有一个保护性暂停（图 4，灵敏度 - 5 V/单元，扫描持续时间 - 5 μs/格）。 保护性暂停的持续时间是根据所使用的关键晶体管的参数来选择的。 期望其不小于2,1μs。 要改变死区时间的持续时间，您需要采用不同容量的电容器C1。
较大的电容将增加零电平暂停的持续时间，较小的电容则相反。 但调整电容C1的电容值会导致转换频率发生变化，需要通过调谐电阻R1重新调整频率。 晶体管 VT5 和 VT6 的漏极之间应该存在形状与图 4 几乎相同的电压脉冲。 匹配变压器T1初级绕组两半电压脉冲形状如图5所示（测量时，II、III、IV、V绕组均不接负载）。 为了检查电流保护电路的工作性能，将电流互感器T3的次级绕组焊接起来，并与电阻R39和R43并联，连接一个电压为6V的实验室电源，使其“+”为连接到 VD16 二极管的阳极，“-”- 连接到端子 10 和 12 DA1。 在这种情况下，控制器必须停止生成脉冲。 如果将实验室电源的“+”连接到VD17二极管的阳极，脉冲的产生也应该停止。 断开实验室设备并将 T3 绕组焊接到位。 可以检查加速 VT2 和 VT10 模块的栅极-发射极晶体管电容放电的电路的操作情况 (R13-R20-R24-VD5-VD7-VD9-VT3、R14-R21-R25-VD6-VD8 -VD10-VT4、R28-R30-R35 -VD11-VD14-VD18-VT7 和 R29-R31-R36-VD12-VD15-VD19-VT8 在存在这些电路时，栅极电容的放电速度应比检查功率模块 VT2 和 VT10 关键晶体管的栅极-发射极之间的电压脉冲形状是有用的。在没有栅极电容放电电路的情况下，脉冲形状如图 6a 中的波形图所示，在存在这些电路的情况下 - 图 66 中（灵敏度 - 2 V/单元，扫描 - 0.2x50 μs/格）。删除一个 IGBT（IGBT 集电极未连接到转换器电路，其他三个 IGBT 和其栅极电容的加速放电电路被禁用）。 功率模块VT2和VT10的晶体管的栅极-发射极电压脉冲的形状受阻尼电阻R24、R25、R28、R29以及链C20-R22和C21-R23的阻值的显着影响，其可以是选择改善形状。 要检查脉冲宽度电压调节，请断开电阻器 R58 与 R52 的连接，并将“-”实验室电源连接到 d 点。 在实验期间，将示波器与脉冲变压器 T1 的任何次级绕组（II、III、IV 或 V）并联，并焊接电阻器 R20、R21、R30、R31。 通过将实验室电源的输出电压从零更改为 100 V，他们确保脉冲的占空比发生变化，而其频率和形状保持不变。 这显示在波形图上（放大器灵敏度 Y - 5 V/单元，扫描 - 5 μs/格）：图 7a - 最小占空比，图 76 - 平均值，图 7c - 最大值。 如果占空比调整成功，则关闭实验室电源并将电阻器 R20、R21、R30 和 R31 焊接到位。
只有执行完这些程序后，才可以打开网络中的 SMPS（无需将负载连接到其上）。 在调谐电阻器 R10 的帮助下，源的输出电压设置为 ± 100 V。 在 SMPS -100 V 和 +100 V 的输出之间（在保险丝 FU3 和 FU4 之后），连接了一个电阻为 3.6 欧姆的等效负载。 作为假负载，可以使用安装在不燃底座上的 Danotherm OHMEGA 制动电阻模块或镍铬合金线圈。 通过旋转电阻器 R27 的引擎，保护系统被激活，SMPS 在负载功率为 11,1 kW 时关闭。 然后，他们采用电阻为 4 欧姆的等效负载，对应于 10 kW 的输出功率。 当连接到设备时，保护系统不应工作。 调谐工作结束后，应检查电源在长期模式下的运行情况并检查组件的热状况。 注意力！ 在光源的调整和操作过程中，必须遵守安全规则。 作者：E.Moskatov，罗斯托夫地区塔甘罗格。
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