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L6598电路元器件及主要工作参数计算方法优化

【摘要】:5.泄放电阻R1、R2的计算设电源工作效率η=0.9。

1.最低振荡频率fmin的计算

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图3-16 零电压谐振L6598脉宽调制电路原理图

振荡电流Iosc馈送到振荡器里,最低振荡频率与振荡电容C11和振荡三角波频率f及振荡器低谷电压ΔVC成反比。

2.输出峰值电流IoPK有效电流Iorms及波动电流Icrms的计算

峰值电流和有效电流及波动电流分上、下两种电流。

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3.输出纹波电压VRL的计算

计算等效串联电阻RERS,输出电压Vo1经等效电容C18C19C20三次滤波后,设输出电压上下波动只有1.5%,即VRLL1=24V×1.5%=360mV,则输出等效电阻RERS1=VRLL1/Io1PK=360×10-3/5.495Ω=65.5mΩ,输出纹波电压VRL是在电容内部所消耗的功率Pco1=I2o1(rms)RERS1=3.8862×65.5×10-3W=0.989W。计算输出电压Vo1的纹波电压VRL1

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输出电压Vo2经等效电阻容C21C22两次滤波后,设输出上下波动为2%,即VRLL2=18V×2%=360mV,则RERS2=VRLL2/Io2PK=360×10-3/7.85Ω=45.9mΩ。电容所消耗功率Pco2=I2o2(rms)RERS2=5.5522×45.9×10-3W=1.415W。

计算输出电压Vo2的纹波电压VRL2

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4.倍压整流电容C5C6的计算

输出功率Po=Vo1Io1+Vo2Io2=24×3.5W+18×5W=174W

输入最低直流电压978-7-111-49915-2-Chapter03-160.jpg

输入最高直流电压978-7-111-49915-2-Chapter03-161.jpg

整流二极管的导通角为36°,根据图1-35可知:

整流半波周期TB=1/(2T)=1/(2×60Hz)=8.333ms

在90°的周期时间为TB/2=8.333ms/2=4.167ms

设整流波在36°的时间为x,根据图1-35得到90∶4.167=36∶xx=36×4.167ms/90=1.667ms,所以充电时间为tc=4.167ms-1.667ms=2.5ms。

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取400μF,C5C6分别为200μF/400V。

5.泄放电阻R1R2的计算

电源工作效率η=0.9。978-7-111-49915-2-Chapter03-163.jpg

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输入平均电流978-7-111-49915-2-Chapter03-165.jpg计算滤波电容的负载电阻978-7-111-49915-2-Chapter03-166.jpg

设输入低通滤波电阻阻抗RS=10Ω,则滤波器的阻抗比值为RS/RLC=10/160.08=0.0625。

计算充电电流Iaca。整流电路每半周时间2.5ms对滤波电容充电,其充电电流Iaca=tc·Iacp/Tc,根据阻抗比值0.0625查图1-36查到Iac/Idc=0.85,则Iac=0.85Idc=0.85×0.795A=0.676A。又由图1-37查出Iacp/Iac=2.95,则低通输入交流峰值电流Iacp=2.95Iac=2.95×0.676A=1.994A。电源工频周期978-7-111-49915-2-Chapter03-167.jpg,所以充电电流Iaca=2.5×10-3×1.994/(16.67×10-3)A=0.299A。

电容放电电流95%以上向电容负载提供电能,以8次整流谐波向负载放电。放电电流Ia与滤波电容量成正比,而与供电频率周期及充电电流Iaca成反比,即978-7-111-49915-2-Chapter03-168.jpg978-7-111-49915-2-Chapter03-169.jpg

R1R2以1%放电,Ib=1%Ia=360mA×0.01=3.6mA,则R1=R2=2Vi(max)/Ib=2×190.89/(3.6×10-3)=106.1×103Ω≈110kΩ。

6.反馈取样电阻R25R26的计算

总反馈电流978-7-111-49915-2-Chapter03-170.jpg978-7-111-49915-2-Chapter03-171.jpg

7.最高频率设置电阻R6+R7和最低频率设置电阻R11的计算

设启动开关频率fStart=250kHz,最低开关频率fmin=68kHz,谐振频率fres=84kHz,C13=220pF。

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最小值,选35kΩ。

重新计算fminfStart,将R11=100kΩ代入计算:978-7-111-49915-2-Chapter03-173.jpg978-7-111-49915-2-Chapter03-174.jpg

按图3-16上的R6+R7=27kΩ+6.8kΩ=33.8kΩ计算起始频率,代入计算:978-7-111-49915-2-Chapter03-175.jpg

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