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1000W大功率电源方案分享之变换电路设计茶叶机械

针车机械网 2022-10-10 03:12:27

1000W大功率电源方案分享之变换电路设计

在昨天的大功率电源方案分享中,我们为大家分享了一种1000W的电源设计基础情况,并针对这一大功率电源的滤波电路系统设计,进行了详细介绍。在今天的文章中,我们将会就追方案中的AC-DC电路设情况,以及结构设计情况,进行详细的分析。

AC-DC电路设计

在本方案中,为了满足1000W的功率输出要求,我们所设计的AC-DC电路选择采用最普遍的模块整流方式,采用模块整流后电源模块体积会比较小,且具备过流、过压、过热保护功能,电压输出稳定,可靠性高。下面针对AC-DC电路,所选用的模块的内部结构进行说明。下图图1所展示的是我们在这一方案中所设计的AC-DC模块原理框图。


图1 AC-DC模块原理框图

从图1所展示的AC-DC模块原理框图中我们可以看到,在模块的内部主要包括全波整流电路、高频零电流开关升压变换器、输入浪涌电流限制和短路保护电路、控制和监视电路等组成部分。当输入交流电压经整流后,来供给零电流开关(ZCS)升压变换器。控制监测电路改变高频零电流开关升压变换器,同时使整个模块输出的直流电压高于输入交流电压峰值,迫使零电流开关变换器的输入电流就跟随交流电压波形而变。因此,通过适当的输出电压控制电路,可使升压变换器达到最大值。


电源结构设计

由于本方案中我们所设计的大功率电源输出功率能够达到1000W,在工作中也将会产生大量的热量,并会在短时间内迅速升温,最高时温度达到90℃以上,这一高温将会直接影响电源正常工作。尽管我们所采用的模块具有过热保护功能,然而当温度升高到一定温度时仍然能够导致模块停止工作,因此机箱散热成为结构设计中的重点。

为了能够降低大功率电源的机箱温度,在本方案中我们采用了一些有效的办法,主要有两点。第一,在设计上使模块和散热片与机箱两内侧壁直接接触,内外侧壁之间有夹层,这样通过夹层散热以实现封闭机箱、减小机箱内部空间和缩小机箱体积的目的。第二,机箱夹层外通环控风散热。在机箱内外侧壁夹层中设计一层散热翅板,然后将机箱后部设置有环控通风口,这样环控通风口、面板前部的通风口与此夹层形成一个与机箱内部不相通的完整的通道,其结构简图如下图图2所示。


图2 机箱结构俯面示意图

在如图2所示的大功率电源机箱俯瞰面示意图中,机箱就是通过这个风道来完成散热工作的。从外部进来的环控风从环控风口灌入,在压力作用下强行通过散热通道,把机箱侧壁模块以及其它器件产生的热量通过传导、辐射、对流等方式从机箱面板排气口处带出箱外,延迟温度升高,达到机箱散热的目。

以上就是本文针对一种1000W大功率电源的AC-DC电路设计和机箱设计所进行的分析和介绍,明天我们将会重点针对这一电源的DC-DC变换电路进行详解,欢迎大家继续关注!

标签:大功率电源
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