图1 主电路图
2 滤波电容计算
电源中工频滤波器接在工频整流与逆变电路之间,既能将脉动电流变为平滑的直流,还能抑制高频干扰,尤其是变换中产生的高频干扰。
滤波电容最好选用等效串联电阻低且电容量大的电解电容,因为等效串联电阻值对输出脉动电压值有直接影响。因此,为了减少等效串联电阻,用4个电容串并联,获得所需的电容量电路。
电网电压为380V,不考虑波动,空载直流电压Ud0约为线电压峰值540V。在带负载时,电压有所下降,电容电压:
Ud=1.35×380=513V (5)
输入电流Id,即高频变压器输入电流125A。直流侧电压在带负载时是脉动的,如图2所示。最大电压降△U按10%考虑。在T1区间内,电容C向负载放电,在T/6区间完成一个充放电周期。
图2 滤波电容滤波过程分析
假定在电容放电期间放电电流恒定,则:
Id=C△U/T1 (6)
(7)
由式(7)得
(8)
(9)
式中,Id为输入电流125A;△U为电压变化量(△U =Ud0×10%=54V);T1为电容放电时间; Ud0为空载直流电压540V;T为工频交流电周期20ms;为工频交流电角频率),可得:
(10)
电容承受的线电压峰值540V。
实际中,采用4个5600μF/400V的电解电容和2个大电阻并联为一组,用2组串联在一起组成滤波电容组。其电容量为5600μF。大于计算值,滤波效果满足小于10%的要求。
因此,选择DCMCE 1669型电解电容,其规格为5600μF/400V。
由于电解电容不是理想的电容,它本身的阻抗对电容两端的电压会有影响,而且电压是脉动的,所以为了稳定其两端电压,使每组电容的两端电压相等,分别在每组电容两端并联了一个均压电阻R2、R3,选择R2=R3=30kΩ。
至于滤波前面的去高频干扰的电容C1,其电容量是很难确定的,因为高频干扰包括电网的干扰,也包括电源的干扰,所以可试选取C1=(2.5±5%)μF或该数量级其他电容,只要电容C1的耐压峰值满足即可以,耐压峰值Up=600V。