多路隔离输出全数字伺服系统开关电源设计.Sta

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第 1 O卷第 6期20 0 7年 6月

奄涤艘石 I 1日P OW E S P Y r HN OGI S AND P I AT ONS R UP L EC OL E AP L C I

Vo _O No6 I1 .

J n 0 7 u e2 0

多路隔离输出全数字伺服系统开关电源设计孙祖勇，陈志辉 (南京航空航天大学航空电源重点实验室，江苏南京 2 0 1 ) 106摘要：据设计全数字永磁交流伺服系统的需要，用 P w r nert n公司生产的开关电源专根使 o e It ai g o

用集成芯片 T P 2Y,计了单端反激式多输出辅助开关电源。使用该芯片设计的小功率开关电 O 24设

源，可大大减少外围电路，降低成本，高可靠性，提同时，可以改善电源的电磁兼容性能。重点论述了开关电源的电路设计及高频变压器的设计。本辅助电源稍经改动也可以直接用在其他电机控制系统中。

关键词： O 2 4 T P 2 Y;单端反激；开关电源；高频变压器；全数字永磁交流伺服系统

De i n o wi h n we u p y w t u t— u p t sg fS t i g Po r S p l h M li o t u c i— f rFu l d g t lS r o S se o l i i e v y tm - aS UN - o g CHEN hi h i Zu y n, Z— u

( eoP w r ct hC n r N nigU i r t o eo at s n s o at s A r o e i c e t, aj nv s y f rn ui dA t n ui, S e e n e i A ca r c N nig J n s 2 0 1, C ia aj i gu 10 6 n a hn )Ab t a t T 2 4 i tr r td i u t r p o u e e p c al fr s th n p we s p l b P we n e r t n sr c: OP 2 Y n e g ae cr i a e r d c d s e i l o wi i g o r u p y y o r I t ga i c s y c o C mp n,w ih i u e o d sg y a k s th n o r f r f l— ii l P M e v y tm.D sg i g lw p we o a y h c s s d t e in f b c wi i g p we o u l d gt MS s r o s se l c a e i

n n o o r s i h n o e u p y wi u h i t ga e ic i a e r a e p rsc u t n o t i c e s e ib l y b tas a w t i g p w rs p l t s c n e rtd c ru t c n d c e s a t o n d c s, n r a e rl i t, u lo c n c h s a a i i rv h MC c a a tr t s T e s ic i g p we ic i d s n a d h g— r q e c r n fr r d sg r i l mp o e te E h r ce si . h w t h n o rc r ut e i n ih f u n y t some e in ae ma ny i c g e a d s r e . h ss th n o e l s d t t e trc n r l y tm. e c b d T i wi i gp w ri a s u e o h rmoo o t se i c s o o os

Kewod: O 2 4;y aks ihn o e p l S S; i -r unyt s r e;u— i t MS e oss m y r s T P 2 Y f b c;wt ig w r u py(P )hg f q e c a fm rfl dga P M sr t l c p s h e r o n l il v ye

中图分类号： N 6 T 8

文献标识码： A

文章编号：2 9 2 1 ( 0 7 0— 0 3 0 0 1— 7 3 2 0 )6 0 3— 5

O引言 交流伺服系统的应用越来越广泛，其中全数字式交流伺服系统更符合数字化控制模式的潮

的新型集成芯片。与普通线性稳压电源相比其优

点为体积小、重量轻、价格低；采用它制作高频开关电源，不仅简化了电路，同时可以改善电源的电

磁兼容性能，输出电压稳定，电压纹波小，而且降低了制作成本。

流，调试使用十分简单，控制灵活，倍受青睐， 其中对伺服系统供电的开关电源性能的优劣直接关系到整个系统的安全性和稳定性。美国 P公司 I

1 T P wth I工作原理 O S i—I cT P 2Y主要包括： O 24控制电压源、隙基准电带

(o e t ao )产的开关电源专用集成芯片 Pw rI e t n生 ng i r

T P 2Y O 2 4,是一种将 P WM和 MO F T S E合二为一收稿日期：0 6 1 - 0 20— 12

压源

、振荡器、并联调整器/误差放大器、脉宽调整器、门极驱动和输出级、流保护电路、热保护过过

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第 1 0卷第 6期20 0 7年 6月

奄涤艘石 J l lP OW E S P Y E R UP L T CHNOL GI S AND AP L CA I O E P I T ONS

Vo .0 No6 1 . 1

J n O 7 u e2 o

及上电复位电路、关断/自动重启电路和高压电流源等 1 0个部分组成。 O 24 T P2 Y属于电流控制型开

21 T P wt . O S i h的选取 c

关电源，它将 P WM控制系统的全部功能均集成在三端芯片中，内含脉宽调制器、 O F T自动偏置 M SE、电路、护电路、压启动电路和环路补偿电路。保高 通过高频变压器使输出端与电网完全隔离，真正实现了无工频变压器。在宽范围输入时，适配

由于控制板电源的供电功率 3,O 24 6 T P 2Y W

构成的反激电源的输出功率可达 4满足功率 5 w,要求。T P 2 Y的工作频率 10 H; O 24 0 k z最大允许电流 t1 内部 MO F T开关管的最大阻断= .A; 5 SE电压= 0 V。 70

8—6 V交流电， 52 5但最大输出功率要降低 4%, 0输出频率范围为 4—4 z 7 4 0。开关频率的典型值为 H10k z允许范围为 9 H l0H, 0 H, 0k z l z占空比调节范围是 1%一7 . 6%t 7 1。 T P 2Y的基本工作原理是通过改变控制端 O 24

22输入滤波电容 G选取 . 电容用于保持整流后的直流电压平稳，假设系统允许 2%的脉动，二极管导通时间为 3m, 0 s 则 C值可由式 ( ) 1决定，即,— 2, tn一2 3 (.100 3) r、 1 P( 。 d ) 0 x 6 00— . 0 1一

电流，的大小， c能连续调节脉冲占空比，实现脉宽

=丽==

一■

可一¨

调制(wM) P。在， 2—.m c . 6 A的范围内，,f=0 0当 c —D; 反之』 。一Df

=

16 F 0

式中：为交流输入电压的周期； t为周期内整流二极管的导通时间；

2电路设计 全数字伺服系统主要包括控制板和功率板， 控制板上需要供电的是以 T 30 F4 7

MS 2L 20 A为核心的数字电路，以及电流电压采样，护电路的模保拟电路。为了保证控制板稳 …… 此处隐藏：7528字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……