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《微型伺服驅(qū)動(dòng)器開關(guān)電源設(shè)計(jì)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第44卷第1期電力電子技術(shù)Vo1.44,No.12010年1月PowerElectronicsJanuary,2010微型伺服驅(qū)動(dòng)器開關(guān)電源設(shè)計(jì)王宏佳,楊明,牛里,徐殿國(哈爾濱工業(yè)大學(xué),黑龍江哈爾濱150001)摘要:為提高伺服驅(qū)動(dòng)器的集成度,減小其體積,降低損耗,提出~種采用平面變壓器的多路輸出反激式開關(guān)電源,為伺服驅(qū)動(dòng)器提供輔助及開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電源。采用UCC38C43作為電流控制芯片,增加了工作電壓軟起動(dòng)電路,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對反激變換器在電流斷續(xù)模式(DCM)下的工作原理進(jìn)行了理論分析,討論了平面變壓
2、器的設(shè)計(jì)并給出了計(jì)算公式設(shè)計(jì)完成了20~60v直流電壓輸入,2路5V、4路15V直流輸出,110kHz開關(guān)頻率的原理樣機(jī),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明.該樣機(jī)可在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)可靠輸出,且效率較高。關(guān)鍵詞:開關(guān)電源;變壓器;軟起動(dòng);微型伺服驅(qū)動(dòng)器中圖分類號:TN86;TM46文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1000—100X(2010)01—0036—03DesignofSwitchingPowerSupplyforMinitypeServoControllerWANGHong-jia,YANGMing,NIULi,XUDi
3、an—guo(HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China)Abstract:Toenhancetheintegrationdegreeoftheservodriverandreducethevolumeandlosses,amuhiple-outputfly—backswitchingpowersupplyusingplanartransformerispresented.Itcanbeusedfortheservodrivertoprovideauxiliar
4、yanddrivingpowersupply.CurrentcontrolmodechipUCC38C43isusedandanoperatingvohagesoft—startcircuitisaddedtoim—provethestabilityofthesystem.Onthediscontinuouscurentmode(DCM)offlybackconverter,theworkingprincipleisana—lyzedtheoretically.Theplanartransformerdesig
5、nmethodisdiscussedandthecalculationformulasaregiven.ADC20~60Vvoltageinput,dual5VandquadrupleDC15Voutput,110kHzswitchingfrequencyprototypeiscompleted.Theexperi—mentalresultsshowthatitcanachieveareliableoutputinthewideinputvoltagerangeandreachahighereficiency.
6、Keywords:modepowersupplY:transformer;softdrive;minitypeservocontrollerFoundationProject:SupportedbyNationalHighTechnologyResearchandDevelopmentofChina863Program(No.2008AA042602)1引言具有輸入電壓范圍寬,帶負(fù)載能力強(qiáng),體積小,重量隨著機(jī)器人技術(shù)、電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,交輕等特點(diǎn),可應(yīng)用于低壓微型伺服驅(qū)動(dòng)器以及機(jī)鋈流伺服控制技術(shù)得到了廣泛
7、的應(yīng)用_J-2l。伺服系統(tǒng)內(nèi)器人關(guān)節(jié)控制器等對體積要求較高的場合。部的電源是系統(tǒng)正常工作的能源保證。反激變換器2工作原理具有體積小、效率高、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)l31,方便地實(shí)現(xiàn)2.1主電路拓?fù)淞硕嗦犯綦x輸出。非常適用于設(shè)計(jì)伺服驅(qū)動(dòng)器的輔圖1示出多路輸出反激變換器的電路結(jié)構(gòu)。助電源或功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電源。微型伺服驅(qū)動(dòng)系VDI上c11T統(tǒng)對電源體積提出了更高要求。為進(jìn)一步減小其體R3R÷GND照積并降低損耗,可采用平面磁芯,和PCB板銅箔線圈:D譬2—?!?。。?!??!??!?。。。?!疓ND作為初、次級繞組,
8、不同層問通過過孔連接,構(gòu)成平j(luò)互CSOUT~I-面變壓器??山档透叨?,減小漏感,改善散熱能力[41,RT/cTGNDhl文并可以充分利用PCB板。I捧=fI針對機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求直流電源輸入為TTL5匝I~1oUo620~60V.設(shè)計(jì)了采用平面變壓器的多路輸出反激圖1多路輸出反激變換器式開關(guān)電源,用于提供微型伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部+5V輔助電源和+15V驅(qū)動(dòng)電源。實(shí)現(xiàn)了功率開關(guān)管驅(qū)動(dòng)直流輸