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[原创] 群友“东游"独创的双电源输入自动识别整流滤波电路。读懂了你就涨功力。

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发表于 2014-11-22 11:41:28 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 jianhong_wu 于 2014-11-22 11:52 编辑

东游独创的双电源输入自动识别整流滤波电路(原创)
                       设计者:东游取经---深圳
                          2014.11.21

    .首先上图讲主回路:
               
       如图:
主回路2.png
        中间那个硅桥与最上边的硅桥是并联的,由于后来实验时感觉用两个硅桥发热有点厉害就加了一个,可以忽略去掉,看成一个来分析;
        1.当两相380交流电输入时,电源识别电路使T1  24V接触器不工作,触点处于断开状态,当工频50HZ/AC380交流电上端为正半周下端负半周时,电流通过硅桥1,3输入2输出整流(这里两个并联可以看成一只二极管,); 由软启动电阻(两个5W47R)给两个串连电解电容充电,经电容负极通过下边的硅桥4进去回到输入电源另外一端;
       上端为负下为正时,电流经下面的硅桥1,3输入2输出整流(这里两个并联一样可以看成一只二极管,);然后通过电解电容正极—负极---上硅桥的两只二极管回到电源上端;在串联电容输出两端形成DC540的脉动直流电压,供给后级的逆变器;
        可能有的朋友看明白了,看明白的是上边讲的就是一个全桥整流滤波电路
        也许有的还不清楚, 为什么看是全桥又不像呢? 这是电路迷惑了你,由于平时我们都是用一个完整的硅桥来实现全桥整流;要增加功率,都是换成大点的型号,我这样的用法不多见,不明白没关系,很简单,你对着上面的电路图把硅桥的左边对折到右边,明白了吧,呵呵,上下两只硅桥成了一只;
       从这里可以告诉大家硅桥的一个巧用:当身边没有大功率硅桥时,其实可以通过这种方法利用多个并联来实现的;

       2.现在我们来讨论AC220输入时的电路情况,我们还是一步步来分析, 单相AC220输入时,电源识别电路使T1  24V接触器工作,触点闭合,当电源的50HZ正弦波在输入两端时上正下负时,电流从1,3进去2出来,通过软启动电阻—经上电解负极---24V接触器触点---回到电源输入的下端,此时上电解电容两端已经有了310V上下的脉动直流电,由于下电解充电电流已经接触器短接回电源没有电流通过
       当220电源输入上负下正时,下端电流经24V接触器触点,对下电解充电,电流经负极 (由于上硅桥的两只二极管1.3—2反偏不形成回路,上端电解内的DC310无法放电,电压保持不变),充点电流经电容负极----上硅桥4—1.3的两只二极管----回到电源输入的上端,这时下边的电解也充上了310V的电压;
       这样电路就完成了一个工频周期的运行,明白这个电路了吗?这就是两个半波整流电路串联;这时我们来看看输出电压是多少?
      上端正半周使上电解充满310V的电压,负半周又使下电解有了310V电压,一个周期完成后,在输出两端两个310V叠加就形成我们所需要的2倍压DC620V;
二. 电源输入电压自动识别控制电路:
如图:
控制电路.png
        我这个电路是以AC380V标准来设计的,所以开通时AC380状态先开通,电源输入AC150左右整机工作,接触器闭合电路倍压;AC270—280V接触器释放回到桥式整流;还有一路就是我们要对AC220V风机输入(说明一点:J4插座是接的一个0—220—380V工频变压器,初级220供风机,次级作为辅助电源供其他控制板)电源的变压器进行控制;
      有了对主回路工作状态的了解,现在我们来分析识别控制电路;
      1.还是先分析输入为AC380的情况
       输入380时,板上那个380:40的采样变压器得电输出AC40V,经4只4007二极管整流电容C9滤波后得到DC56v,这个未稳压的电压随电源输入电压同步变化,在220与380之间我们要考虑一个倍压释放点,考虑到主回路电解电容的耐压,以及控制电路元件的延时与参数误差,将切换点设计在AC270v解除倍压;
这里为什么要一个1K的放电电阻:防止当电源开启后又去电再开启时,电容电压没有及时放电而引起的误动作;
      接住上面,我把这个电压表示为VCC,这个DC56的电压通过三极管的上偏置电阻击穿两个稳压管(其实在切换点AC270输入时,这里的电压有DC40V就可以击穿稳压管了);然后使三极管S8050饱和导通,集电极电压为0v,VCC无法为MOS管IRFZ24N提供导通电压,接触器T1线圈继电器JD2线圈不形成回路,触点断开,主电路工作在全桥整流状态;继电器JD2触点保持失电状态,风机由变压器抽头220供电;

       2. 输入为AC220时的工作状态
       220输入时,采样变压器输出整流后的电压VCC=DC32V左右,经偏置电阻后,无法击穿两只稳压管,三极管截止;VCC32v经电阻3.9K51K对一个100UF的电解充电,当电解上的电压超过5.1v时击穿5.1V稳压管,电压在电容上继续上升,当在Z24N的姗源极电压大慨在10V以上时,完全导通;接触器与继电器线圈得电,触点闭合,主电路工作在倍压状态,继电器JD2触点将外接工频变压器的初级220380短路,风机依然工作在220V;

        3.关键电路的元件的解释                  
         控制电路工作原理已经基本了解,可能许多群友对有几处不明白(对电路分析比较弱的群友而言,但群里比我厉害的高手很多,呵呵);
猜的没错,估计是这几处吧;
         第一. 为什么说AC380输入时优先开通?
         答:当输入380时之前,电路在失电下就默认处于380V状态所以主回路接通教快。

         第二. Q2IRFZ24N前面的100UF电容,以及那个4148串联一个100R电阻再并一个51K有什么作用?
         答:当我们的电源如果一直接在输入380上可能不会有什么问题,但我们搞设计不能只看到电路本身所具有的本身功能,这就如大家写程序一样,要考虑一些不可控的因素,不闲扯;
主要作用:1.当输入的电压为220时,VCC通过51K电阻对100UF 电容充电,充电需要1.5秒,这个时间足以让所有电路响应过来,最后才启动倍压;
2.当我们关掉电源,不想接220了,马上要接在380上;假如没有那个4148与100的电阻我们的电容里的电没有尽快放掉(电容与100电阻就是为了在380时为),在接通380电源之前电容的电还在使MOS导通,那就出大问题了,接触器与继电器还在倍压状态,380整流后倍压1100v,电解电容“砰!!!”,爆了,身首异处,但风机不回烧坏,为什么呢,因为电容在高压状态是短路爆炸,马上会跳闸,这就让风机侥幸活下来了(因为电压过高风机一般会使线圈发热烧毁,而这个时间远大于电容的爆炸时间);如果有了100R与4148快速放电就不会有此现象发生,虽然这个几率小,但是要考虑到
   说了半天话有点扯歪了,4148就是为在电容充电时让电流只从51K电阻通过,起到一个单向隔离作用;


        第三.软启动电路有什么作用是什么原理?
        答:在谈原理之前我们说下软启动的作用,虽然这个问题群里做电源的人大慨都
明白一二,但是可能不一定说的清楚; 如果交流输入直接接入整流电容电容电路中,电源输入线,开关,整流器和电容都将流过很大的浪涌电流,这不仅跟这些输入部件带来了很大的应力,还会干扰同一线路的其他设备,所以就得使用软启动来抑制浪涌(大功率更是必须的,比如电镀电源,弧焊电源等);
讲下原理:电源接通,由于外接的24V电压还没有工作,MOS管Q3不导通,所以JD3不工作,整流后的电压只能通过两个47R5W的电阻对电容充电,减少了浪涌电流瞬间冲击对电容以及前面部件的损害,由于大的电流通过两个47R电阻,电阻发热,不能长时间工作在这种状态,当外界24v电压电路工作后,继电器JD3闭合短接电阻,电路处于正常工作状态;
还有一点就是那两个47K的电阻,在群里打错了字让大家误会了,不好意思;分别并在上下两个电容的两端,起到关比电源时放电电阻的作用;
         我这里用两个电阻做启动,是出于一些特殊考虑,群里的盆友们可以用NTC电阻或者有源抑制电路.这里就不一一介绍了。有了解的可以一起讨论;
有点困了,(ˇˍˇ) 想~觉觉了;啊哈!!!!
。。。。。。。。。。
。。。。。。。。。
这个自动识别电路是我精心研究出来的,已经大量用于产品上批量生产,特地分享跟大家,把原理讲了个八九不离十,希望有些地方能让大家借鉴一下
困了。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
睡觉了

实物照片:
实物照片.jpg 实物照片2.jpg



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发表于 2014-11-22 11:58:06 | 显示全部楼层
赞一个,有空研究研究
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发表于 2014-11-22 12:01:49 | 显示全部楼层
有经验分享,必须赞一个,
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发表于 2014-11-23 10:13:42 | 显示全部楼层
赞,赞,赞,,,,
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发表于 2014-11-24 08:24:11 | 显示全部楼层
谢谢大家..................
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