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高频开关电源的自动换向开关及其EMC设计详解

钜大LARGE  |  点击量:1094次  |  2020年05月19日  

安装


将电镀整流器在生产现场安置到位后,连接整流器和换向开关的铜排,换向开关要用地脚螺丝固定,连接换向开关和镀槽电极的铜排,将控制盒安置在观察操作方便的位置。连接整流器电源(380V三相三线),连接换向开关电源(380V三相四线)。并接好水管。


换向开关在第一次使用前和每次重新连接换向开关的电源线后,必须先检查确认电机转向。


将控制盒上的“手动/自动”开关打到“手动”,合上给换向开关供电的开关,按动控制盒上的正向按钮或反向按钮,看换向开关的马达的转动方向与标示的方向是否一致,假如不一致,应调换换向开关输入电源线的任意两条相线,再按上面的方法进行检查。确认转动方向与标示相同后,换向开关可以使用了。


使用


本自动换向开关有自动和手动两种操作方式,控制盒如下图:


自动操作


将控制盒上的启动开关(开机/关机)打到“关机”,将“手动/自动”开关打到“自动”,按生产工艺设定“恒压/恒流”和反向按时器和正向按时器的时间,第一次使用时将反向调节和正向调节旋钮逆时针调到最小。


按通整流器和换向开关的380V电源,控制盒上的“换向开关电源”指示灯亮。


将启动开关打到“开机”,按下控制盒上的自动启动按钮,换向开关向反向行进(马达工作指示灯亮),反向到位后(反向到位指示灯亮),整流器开始工作,换向开关反向输出,反向按时器开始计时,此时可按生产工艺调整好反向工作电压/电流。反向按时器时间到,换向开关向正向行进(马达工作指示灯亮),整流器停机,正向到位后(正向到位指示灯亮),整流器开始工作,换向开关正向输出,正向按时器开始计时,此时可按生产工艺调整好正向工作电压/电流。正向按时器时间到,整流器停机,报警器报警,一次工作循环完成,如不持续工作,应及时关闭启动开关。


自动工作过程中如需停止,可按下控制盒上的停止按钮,整流器停止工作。再次按自动启动按钮,整流器和换向开关自动程序从头开始运行。手动操作


将控制盒上的启动开关(开机/关机)打到“关机”,将“手动/自动”开关打到“手动”,按生产工艺设定“恒压/恒流”,第一次使用时将反方向调节和正向调节旋钮逆时针调到最小。


按通整流器和换向开关的380V电源,控制盒上的“换向开关电源”指示灯亮。


将启动开关打到“开机”,假如换向开关转换(正向或反向)到位(正向或反向到位指示灯亮),整流器开始工作。假如换向开关没有到位,可根据要按下正向或反向按钮,到位后,整流器自动开机工作。工作中假如要换向,只要按下相应的按钮(正向或反向)整流器就会停机,待换向完成后自动开机。


高频逆变电路的EMC设计


高频逆变电路的EMC设计如图1所示。


C2,C3,VT2,VT3组成半桥逆变电路,VT2,VT3为IGBT或MOSFET等开关管。R4和C4构成EMI吸收回路,或在VT2,VT3两端并联C5,C6,由于VT2,VT3开通和关断时,开关时间很短以及引线电感、变压器漏感的存在,回路会出现较高的di/dt,du/dt,从而形成EMI。C4,C5,C6采用低感电容,其容量的大小由公式LI2/2=C△U2/2求得C的值(L为回路电感,I为回路电流,△U为过冲电压值)。输出整流电路的EMC设计


输出整流电路的EMC设计如图2所示。


VD6为整流二极管,VD7为续流二极管。由于VD6,VD7工作于高频开关状态,是出现EMI的重要源头。把R5,C12和R6,C13分别连接成VD6,VD7的吸收回路,用于吸收其开关时出现的电压尖峰。


减少整流二极管的数量可减少EMI的能量,因此,在同等条件下采用半波整流比全波整流和全桥整流出现的EMI要小。为减少二极管的EMI,选用具有软恢复特性的、反向恢复电流小的且时间短的二极管。


结语


电磁兼容(EMC)是一个十分复杂的问题,在设计高频开关电源时,应对电源可能的电磁环境进行充分估计,尽可能全面地考虑高频开关电源与外界环境的耦合途径,利用各种抑制干扰技术来消除干扰耦合,增强高频开关电源的抗干扰能力。重要的措施包括合适的接地,良好的搭接,合理的布线及屏蔽、滤波、限幅等。只有在设计时充分考虑EMC的设计,才能使高频开关电源的电磁干扰降到最低点。


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