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電鍍行業的重大關鍵設備是電鍍電源,電鍍行業中對電鍍電源的技術要求不容忽視。其性能的優劣將對電鍍產品工藝質量的好壞造成直接影響。因此,對于高頻軟開關電鍍電源的探究就顯得很重要,電鍍行業最主要的能量消耗是電源,所以高品質的電源是電鍍業節能增效的決定性因素,對電鍍的綠色化也有重要影響 。
高輝電源科技的電鍍電源的主電路結構,電鍍電源在滿足其電氣技術要求的條件下,采用結構簡單、穩定可靠的技術方案。而高頻軟開關電鍍電源要獲得大功率輸出,亦要從電路結構設計的各方面都要采取相應的措施,來保證大功率輸出的要求。 因此,其工作電源直接選用 380V 的三相交流電源 。經過三相橋式整流、濾波,作為開關電源的輸入電源 。由于要求輸出大功率,主回路功率變換器要采用橋式電路才能實現 。因為橋式電路使得高頻變壓器只需要一個原邊繞組,通過正向、反向的電壓,得到正向、反向的磁通,變壓器鐵芯和繞組利用最佳,效率、功率密度都較高。
另外,功率開關承受的最大反壓可 不超過電源電壓; 利用四個反接在功率開關兩端的體二極管,無須設置能量恢復繞組,變壓器的反激能量就可以恢復利用。所以功率變換器應選擇橋式電路結構 。
移相控制軟開關控制方式工作原理移相 PWM 控制方式利用開關管的結電容和高頻變壓器的漏電感作為諧振元件。漏電感儲存的能量對功率開關管的兩端并聯的輸出電容充放電來使開關管兩端的電壓下降到零,使電路的四個開關管依次在零電壓下導通,在緩沖電容的作用下零電壓關斷,從而有效的降低了電路的開關損耗和開關噪聲,減少了器件開關過程中產生的電磁干擾,為變換器裝置提高開關頻率 、效率,降低尺寸及重量提供了良好條件。
要實現 PWM DC/DC全橋變換器的軟開關,必須引入超前橋臂和滯后橋臂的概念,定義斜對角兩只開關管中先關斷的開關管組成的橋臂為超前橋臂,后關斷的開關管組成的橋臂為滯后橋臂。超前橋臂只能實現零電壓開關 ZVS,并且很容易實現零電壓開關,不能實現零電流開關 ZCS。滯后橋臂可分別實現 ZVS和 ZCS。
根據超前橋臂和滯后橋臂實現軟開關方式的不同,可以將軟開關 PWM全橋變換器分為 兩大類:
一類是 ZVS PWM 全橋變換器,高頻軟開關電鍍電源其超前橋臂和滯后橋臂都實現ZVS。無論是超前橋臂還是滯后橋臂,為了實現 ZVS,有必要在開關 管兩端并聯電容,或者利用開關管自身的輸出電容 ;另一類是零電壓 零電流開關(ZVZCS)PWM全橋變換器,其超前橋臂實現 ZVS,滯后橋 臂實現 ZCS,對于滯后橋臂,為了實現ZCS,不能在開關管兩端并聯電容。它們均采用移相(Phase-shift)控制方式。為了使大功率高頻軟開關電鍍電源更好地適應電鍍生產的惡劣環境,可選用結構比較簡單可靠的 ZVS移相全橋變換器。
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