传统锅炉的排烟温度一般为160~250℃,由于烟气中的水蒸气仍处于过热状态,不能凝结成液态水而释放出汽化潜热,因此其热效率一般只能达到87%~91%。而冷凝式余热回收锅炉(简称冷凝式锅炉),将汽化潜热凝结成水再加以回收利用,其热效率可达100%,并能节省10%~20%的燃料。
由TOPSwitch-HX系列产品TOP258P构成50W(峰值功率70W)冷凝式锅炉电源的电路如图13-8所示,它属于隔离、反激式开关电源。交流输入电压范围是185~265V,输出为+24V、2.08A。电源效率超过88%。它能在高温、潮湿和污染的环境下长期可靠地工作,并且在65℃高温下不需要外接散热器。该电源特别适用于冷凝式锅炉控制等工业领域。
图13-8 由TOP258P构成50W(峰值功率70W)冷凝式锅炉电源的电路
图13-8中,FU为3.15A熔丝管。RT采用负温度系数热敏电阻(常温下的电阻值为10Ω),在刚通电时可减小冲击电流。输入EMI滤波器由C1、共模扼流圈L1构成。C13为安全电容。一次侧钳位电路包括瞬态电压抑制器VDZ(P6KE170A)、快恢复二极管VD5(1N4937,1A/600V,反向恢复时间为200ns)、R1、R2及C4,可防止漏极尖峰电压对TOP258P内部的MOSFET造成损坏。偏置绕组的输出电压依次经过VD6整流、C7滤波及PC817A中的光敏晶体管,给TOP258P提供控制电流。输出整流管VD7采用UG4D型4A/200V的超快恢复二极管,其反向恢复时间可低至20ns。将输出滤波电容C8、C9并联使用,可减小等效串联电阻及分布电感。后置滤波器由L2及C10构成,不仅能减小输出电压纹波,利用L2(3.3μH的磁珠)还能抑制高频开关噪声。(www.xing528.com)
精密光耦反馈电路由光耦合器PC817A和可调式精密并联稳压器TL431组成。输出电压经R8和R9取样后,与TL431内部2.5V基准电压进行比较,产生误差电压,再通过PC817A改变TOP258P的输出占空比,即可达到稳压目的。R7、C12构成频率补偿网络,可对反馈回路进行频率补偿。R5与C11组成相位提升网络,可提高反馈回路的相位裕量。R6为TL431提供偏置电流。整个反馈回路的增益由可电阻R4来设定。
设计要点:
高频变压器采用EER28型铁氧体磁心,一次绕组用ϕ0.35mm漆包线分两层绕38+39匝;将二次绕组夹在这两层中间,用ϕ0.45mm漆包线双股并绕14匝。偏置绕组用ϕ0.45mm漆包线绕9匝。一次绕组的电感量LP=1.24mH(允许有±10%的误差),最大漏感量LP0=31μH。一次绕组的最低谐振频率为600kHz。
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