变速驱动器由电源部分、控制器、用户 IO、显示器和通信模块组成。 电源部分包括整流器、直流链 路、浪涌电流限制和基于绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 的逆变器。主电源可直接由交流市电或直流供电提供,用于提供多种电压轨。主电源的传统实现方式是利用配有 PWM 控制器 IC(例如 UCC3842、UCC3843 或 UCC3844)的反激转换器。 由于电机有再生作用,因此反激转换器中所用 MOSFET 的额定电压必须高于 1.5kV,这个电压具体取决于驱 动器的额定电压。当反馈路径中所使用的组件发生故障时,输出电压可能会达到危险级别,进而损坏所有电子元器件。同时,也存在宽输入电压范围内短路时的功率限制问题以及启动电路中所用电阻的功率耗散问题。
因此,本次设计采用两个低成本场效应晶体管 (FET) 替代单个高压 FET,通过 UCC28711 的一次侧稳压减少系统成本,无需隔离式二次侧反馈 ,还可防止反馈路径中的组件发生故障。
本次设计方案采用UCC28711设计的一款电机驱动器,电源输入范围是400~690VAC,功率50W,采用隔离的方式。目标是为变速驱动器中的控制器件供电,负载线性调节小于5%的低成本的解决方案。预期效率希望能到80%以上,二次侧纹波电压小于200mV,设计符合IEC61800-5标准要求。
电路设计简化原理图
电源输入部分电路图