單片機控制的PWM斬波式交流凈化穩壓電源

摘 要: 介紹了傳統的正弦能量分配交流凈化穩壓電源的基本原理及如何用高頻斬波和單片機技術對其進行改造。

關鍵詞: 高頻 斬波 交流穩壓器 AVR

目前,在各種交流穩壓電源中,采用正弦能量分配技術的交流凈化穩壓電源是一種技術先進的穩壓電源。這種電源主要是通過改變晶閘管的觸發角θ,來控制調感支路的等效電感,從而起到穩定輸出電壓的作用。它具有性價比高、可靠性好等特點。

但是這種方式產生的諧波較多,電感損耗較大,噪音明顯,尤其對電網產生很大干擾。為此,筆者用高頻PWM斬波技術對其進行改造,用MOSFET或IGBT代替TRIAC,通過調節高頻交流斬波器的脈沖寬度來調節等效電感。較好地解決了上述問題。

傳統的正弦波交流凈化電源原理如圖1所示。

圖1中T是帶氣隙的自耦變壓器,輸入交流電接T的B點,由C點輸出穩定的交流電壓。L、L1和L2是線性電感器,L和雙向晶閘管V組成調感支路。L1和C1組成3次諧波濾波器,L2和C2組成5次諧波濾波器,減小輸出電壓的失真度。采用脈沖相位控制技術改變雙向晶閘管V的導通角,從而調整L的等效電感值,從T的N2繞組取得補償電壓,達到穩壓目的。

用高頻斬波技術改造傳統的正弦波交流凈化電源的關鍵是用高頻交流開關取代雙向晶閘管。高頻交流開關有兩種形式:整流橋+IGBT式和MOSFET反串聯式,如圖2所示。