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航空障礙燈電路主要元器件的選用

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• 發(fā)布時(shí)間：2014-03-03
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 3電路主要元器件的選用3．1PWM高效DC—DC芯片的選用航空障礙燈LED光源驅(qū)動(dòng)電路的核心部件是DC—DC轉(zhuǎn)換恒流驅(qū)動(dòng)芯片，目前市場(chǎng)上LED恒流驅(qū)動(dòng)的專用芯片很多，并大多采用遲滯型轉(zhuǎn)換器，寬電壓輸入范圍，與電路可構(gòu)成升壓、降壓或者升降壓，控制采用智能PWM，功率開關(guān)管可內(nèi)置或者外置，輸出電流可達(dá)十幾安，并且都內(nèi)置過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、短路和溫度保護(hù)電路。經(jīng)實(shí)際使用比較．該電路設(shè)計(jì)選用了XL6006大功率升壓型LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片，其主要技術(shù)指標(biāo)如表1。XL6006芯片電路應(yīng)用簡(jiǎn)單，外部元器件少，芯片內(nèi)置固定頻率發(fā)生器，主電路限流，過(guò)溫度保護(hù)，輸出開路過(guò)壓保護(hù)和專用的LED驅(qū)動(dòng)的恒流功能，由于大功率開關(guān)管在芯片內(nèi)置，功率管的電壓、電流、溫度都受控，且開機(jī)軟啟動(dòng)。芯片的可靠性和安全性高，其芯片的技術(shù)指標(biāo)都滿足36V、70W航空障礙燈LED光源驅(qū)動(dòng)的條件。3．2電感的選用電感的選用考慮到電感值、飽和電流和線圈阻抗。選大電感，成本會(huì)增加，開關(guān)系統(tǒng)會(huì)變?yōu)檫B續(xù)模式；選小電感，則要求要有較大的開關(guān)電流，系統(tǒng)也會(huì)工作在不連續(xù)模式。為此，選擇合適的電感值可在已知的開關(guān)頻率下得到最大的效率。計(jì)算PWM占空比Dmax，設(shè)v。為0．5v。一Vout．．~VD-o．6347計(jì)算電感L的紋波電流△I設(shè)定電感紋波電流為電感電流的40％。AIL=I×生x40％=1．94x箬x0．4=1．33AV'm㈣1電感L的電感量為：L=×D一x0．6347=55v,H電感L的峰值電流為：LI××(1+_40，)％，=1．94x36×1．2=3-99AOl根據(jù)計(jì)算結(jié)果本電路選用68H5A的環(huán)形電感。3．3續(xù)流二極管的選用續(xù)流二極管在電路中主要是當(dāng)芯片SW端在關(guān)狀態(tài)時(shí)，為電感的自感電流提供續(xù)流途徑，為此二極管的反向電壓必須高于vv，平均電流等于或大于滿載時(shí)的輸出電流�？紤]到電路為高頻狀態(tài)，且盡量減少能耗，故選擇正向?qū)�通電壓小的肖特基二極管，耐壓100V、電流10A的MBR10100。3．4輸出電容的選用按紋波電壓要求。依據(jù)峰值電流和電容的阻抗ESR選擇容量。通常濾波電容的選取原則是，c耋2．5T／R，但在實(shí)際應(yīng)用中，如果空間和成本允許，都會(huì)按經(jīng)驗(yàn)選取C至5T／R，其中C為電容量、T為周期、R為負(fù)載電阻。假定紋波電壓V愀是輸出電壓36V的2％。則電容值為c一≥詈5L×v~k砸5x3．99麗154uF輸出電容的阻抗ESR值為EsR≤==180mf~故本電路選用ESR小于180mf~的耐壓50V、220~F的鋁電解電容。3．5輸入電容的選用輸入電容的選擇主要參數(shù)是輸入耐壓和電流均方根。若輸入電壓為最大30V，則鋁電解電容的耐壓要大于1．5Vi=1．5x30=45V，可選耐壓50V的電容，電容量可按經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估算。Cm=I~x1000wF，即每輸出1A電流就對(duì)應(yīng)于1000v,F的電容量。選用耐壓50V2000uF的鋁電解電容．3．6輸入防反接保護(hù)的元件選用由于芯片內(nèi)置開關(guān)管并聯(lián)的二極管在輸入電壓反接時(shí)會(huì)出現(xiàn)正向偏置Ve=O，7V，在輸入20—30V電壓的，會(huì)過(guò)流導(dǎo)致芯片損壞，所以在電路輸入端接人一個(gè)正向偏置小于0．7V的肖特基二極管，反向耐壓要超過(guò)輸入電壓。故選用耐壓40V3A的正向偏置壓降小于0．5V的肖特基二極管1N5822。串聯(lián)在輸入主電路中的自恢復(fù)保險(xiǎn)熱電阻是當(dāng)輸入反接時(shí)，電路電流增大時(shí)瞬間過(guò)熱，元件電阻變大阻斷電流。反接解除時(shí)RT溫度降低自動(dòng)恢復(fù)，選用的自恢復(fù)保險(xiǎn)耐壓應(yīng)大于輸入電壓，啟動(dòng)電流大于輸人工作正常電流。故選用耐壓30V啟動(dòng)電流2．5A的，GR30-250自恢復(fù)保險(xiǎn)。3．7取樣元件選用電壓取樣用穩(wěn)壓二極管。依據(jù)航空障礙燈LED光源電壓等級(jí)選36V電流取樣電阻Res依據(jù)芯片參數(shù)輸出電流Io~=0．22／Res計(jì)算。當(dāng)全功率時(shí)，輸出電流為1．94A。Res=0．22／1．940．11n當(dāng)半功率時(shí)，輸出電流為0．97A。Res=0．22／0．970．22Q電阻功率選用大于1／2W的金屬鏌電阻，實(shí)際由于電路排布，焊接差異，電阻值可根據(jù)實(shí)際電流調(diào)整。

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