高频开关电源系统中整流模块的功能设计

合集下载

论高频开关电源模块并联均流之设计

论高频开关电源模块并联均流之设计

55科协论坛·2009年第2期(下)工程技术与产业经济模块化是高频开关电源的发展方向之一,对于并联运行的模块,最关键的问题是单个模块根据各自的功率等级平均负担负载电流,也就是并联模块之间的均流问题。

1 高频开关电源模块并联均流方案之比较为了提高系统的稳定性和实用性,并联电源必须具有下列特性:各模块承受的电流能动平衡,实现均流;当输入电压或负载电流变化时,应保持输出电压稳定,并且均流的瞬态响应好;采用冗余供电系统保证任一电源模块故障时,负载可以获得足够的功率,并且能实现故障模块自动隔离和热更换。

笔者重点对输出阻抗法、主从设置法、平均值均流法和最大电流自动均流法的优缺点进行归纳总结:输出阻抗法是最简单实现并联均流的方法,不需要在并联模块之间建立连线,各个电源模块之间比较独立,它是通过改变模块等效内阻实现并联均流的。

在提高均流性能的同时必然会导致电压调整率的下降,难以应用在电压调整率要求较高的电源系统中。

由于等效内阻相对较小,此方法在大电压、高功率的电源系统中使用收到很大的限制,但由于其简单性,在小功率场合中有着广泛的应用。

主从设置法利用双环控制,提高均流效果,使电源系统的容量大大提高。

但是在工程实践中应用很少,它没有真正实现了冗余系统,主模块的稳定性决定了整个电源系统的性能,失去并联均流系统的大部分优势。

平均电流值自动均流法可以精确的实现均流,可靠性较高。

但当均流母线发生短路,或任何某个模块不工作时,均流母线电压下降,导致系统电压下降,造成电源无法正常工作。

在每个模块输出电流信号和均流母线间串接一个可控开关,在故障情况下及时断开该模块,保证系统正常的工作。

最大电流自动均流法的均流母线体现输出电流最大的那个模块的电流信号即主模块,当其它从模块的输出电流超过主模块的输出电流会自动变成主模块。

此方法可以实现较好的冗余,其控制方法也比较多,是比较理想的均流方法。

2 高频开关电源模块并联负载均流方案通过对不同均流方法的分析,可知不同方法各有各自的优点和缺点。

高频电源开关同步整流技术

高频电源开关同步整流技术

同步整流原理同步整流(SynchronousRectification)是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET取代传统的整流二极管以降低整流损耗的技术。

它能够大大提高DC/DC变换器的效率并不存在由快速恢复二极管势垒电压造成的死区电压。

同步整流的基本原理:单端正激、隔离降压同步整流的基本原理电路中,其中,Q1、Q2为功率MOSFET。

该电路的工作原理为在次级电压的正半周期,Q1导通、Q2关断,在次级电压的负半周期,Q2导通、Q1关断。

同步整流电路的功率损耗主要包括MOSFET的导通损耗和栅极驱动损耗,在开关频率低于1MHz时,以导通损耗为主。

正激式DC/DC变换器在功率管截止期间必须有将高频变压器复位的电路,以防止变压器磁芯饱和,一般采用C、R、VD无源箝位电路。

当功率管V截止时,高频变压器初级线圈由R、VD电路构成的放电通路使变压器复位。

DPA-Switch电路的内部结构与工作原理DPA-Switch电路是6端器件,6个引脚分别为控制端C、线路检测端L、外部设定极限电流端X、开关频率选择端F、源极S和漏极D。

线路检测端可实现过压检测、欠压检测、电压反馈、远程通断和同步等功能。

将开关频率选择端与源极端连接时,开关频率为400kHz,而将其连接控制端时,开关频率为300kHz。

(1)控制电压源用于控制电压UC以向并联调整器和门驱动器级提供偏置电压。

控制电流IC用来调节占空比。

(2)带隙基准电压源用于向内部提供各种基准电压,同时产生一个具有温度补偿并可调整的电流源,以保证精确设定振荡器频率和门级驱动电流。

(3)振荡器用于产生脉宽调制器所需要的锯齿波、时钟信号及最大占空比信号(Dmax)。

(4)并联调整器和误差放大器误差放大器用于将反馈电压Uf与5.8V基准电压进行比较以输出误差电流Ir,从而在电阻Rs上形成误差电压Ur。

(5)脉宽调制器(PWM)脉宽调制器是一个电压反馈式控制电路,具有两个功能:一是改变控制端电流IC的大小,即调节占空比,实现脉宽调制;二是将误差电压Ur经由Ra和Ca组成的截止频率为7kHz的低通滤波器进行滤波,以在滤掉开关噪声电压后,加至PWM比较器的同相输入端,然后再与锯齿波电压Uj进行比较,从而产生脉宽调制信号Ub。

开关电源整流模块的工作原理

开关电源整流模块的工作原理

开关电源整流模块的工作原理开关电源整流模块的工作原理主要包括以下几个方面:
1. 输入电压变换,开关电源整流模块首先将输入的交流电压通过变压器进行变换,将高压交流电转换为低压交流电。

2. 整流,接下来,通过整流电路将交流电转换为直流电。

整流电路通常采用二极管桥式整流电路,它能够将交流电转换为单向流动的直流电。

3. 开关电源转换,在整流后,直流电通过开关电源转换电路。

这个转换电路包括开关管、电感、电容等元件,通过不断地开关操作,将直流电转换为高频脉冲电流。

4. 输出调整,最后,将高频脉冲电流通过滤波电路进行滤波处理,去除掉高频噪声,然后再通过稳压电路进行稳压处理,保证输出的直流电压稳定。

通过这样的工作原理,开关电源整流模块能够将输入的交流电转换为稳定的直流电输出,为各种电子设备提供可靠的电源供应。

同时,由于采用了开关电源转换技术,整流效率高,体积小,因此在现代电子设备中得到了广泛的应用。

-48V高频开关电源

-48V高频开关电源

深圳市普顿电力设备有限公司48V直流通信电源(直流变换器-通信电源-高频开关电源)(通信机房基站移动通信专用)使用手册一:普顿整流模块简介(一)整流模块的工作原理整流模块的原理框图如图5-1所示,EMI电路有两个功能:1)防止市电电网由于负载的开关及闪电造成的尖峰对整流模块造成的危害;2)阻止整流模块内高频开关产生的干扰电压及电流反灌给电网。

图5-1 普顿-4830-2U整流模块工作原理框图整流模块变换电路为双正激拓扑结构,开关管同时导通,不存在桥式拓扑中桥臂直通的危险;变压器也不存在因偏磁而造成饱和的危险;从拓扑结构上保证了模块的可靠性。

双路互补倍频的双正激拓扑,使整流模块工作频率高达160kHz。

本模块的设计采用了高频脉宽调制技术,低差自主均流技术,以及高可靠快速保护技术。

低差自主均流控制单元确保模块并联运行时实现模块间自动均流,从轻载(5%负载)到额定负载,模块间最大电流误差<2A。

高可靠快速保护以及专门设计的短路回收特性,确保模块长期短路也不会损坏,完善的保护功能保证了系统与模块安全可靠运行。

该模块具有150V AC~300V AC的电压输入范围。

为确保模块安全可靠地工作,设计了二级限流功能,当电网电压在176V AC±5V以下时,电源模块自动进入限流工作区间,最大输出电流为15A;当电网电压在176V AC 5V 到300V AC之间时,模块额定工作电流为30A。

整流模块采用了输入、输出滤波电路及屏蔽结构,使模块具有电磁兼容性,各项杂音指标均优于部颁标准。

模块结构以及内部元器件布局,考虑了各种安全规范,使模块具有较高的安全性。

二:普顿整流模块外形结构图5-2A型机箱机械尺寸图图5-3B型机箱机械尺寸图三:普顿整流模块性能指标1.环境条件工作温度:-5 ~+40℃储存温度:-40 ~+70℃相对湿度:≤90%(40±2℃)大气压力:70~106kPa2.交流输入单相输入额定电压:220V电压变化范围:150V~300V电网频率范围:45~65Hz3.直流输出均充电压:56.4V(手动可调)浮充电压:53.5V(手动可调)额定电流:电网电压大于176VAC±5V 时,30A电网电压小于176VAC±5V 时,15A电压可调范围:42V~58V4.输出杂音电话衡重杂音:≤2mV宽频杂音:≤20mV(3.4kHz-150kHz)≤20mV(150kHz-30MHz)离散频率杂音:3.4~150kHz时小于5mV150~200kHz时小于3mV200~500kHz时小于2mV0.5~30MHz时小于1mV峰-峰值杂音:≤200mV(20MHz带宽范围内)5.稳压精度电压调整率:≤±0.1%负载调整率:≤±0.2%稳压精度:≤±0.3%6.工作效率效率≥88%7.动态负载响应:使负载电流以额定值的25%~50%之内和50%~75%之内阶跃变化时,负载效应恢复时间200μS,超调±0.6%8.安全保护功能1) 输入过压保护点为305±5VAC,可自动恢复工作。

SMPS1004H-I整流模块

SMPS1004H-I整流模块

第一章简介SMPS1002H-I、SMPS1004H-I整流模块(以下简称SMPS1000H-I系列整流模块),是珠江电信设备制造有限公司自主设计生产的高频开关电源模块。

该模块采用了APFC有源功率因数校正、ZVS相移谐振软开关技术、直流输出恒功率控制等先进技术。

APFC技术的应用使整流模块的功率因数可接近于1,极大的降低市电电流波形的失真,最大限度地降低电源设备的接入对电网质量的影响;相移谐振软开关技术极大地减小整流设备中大功率开关器件的开关损耗和开关应力,有效地提高产品的效率和运行的可靠性。

SMPS1000H-I系列整流模块具有很宽的交流输入电压适应范围:100V~ 310V,其性能指标更适合国内的使用环境和用户的要求。

SMPS1000H-I系列整流模块的产品规格:SMPS1002H-I:输出电压为直流21.5V~29V,输出电流标称值60ASMPS1004H-I:输出电压为直流43V~59V,输出电流标称值30ASMPS1000H-I系列整流模块可应用于中小型通信系统、中等容量的程控交换局、数字环路系统、移动通信系统、光纤传输系统、铁路中间站或通信站、微波通信系统、无人值守机站等,具有高效率、宽输入电压范围、高功率因数、结构紧凑等特点,性能价格比高。

第二章安全注意事项为了遵守已公布的安全标准规范,使用SMPS1000H-I系列整流模块时请注意以下事项:2.1 SMPS1000H-I系列整流模块是装入通信机房内的专用机架使用的嵌入式设备(IP20),为热插拔方式,工作时将通过整流模块后部专用的热插拔插头与机架的插座(配电)连接。

2.2在使用整流模块前,请仔细阅读本说明书,将有助于安装与维护。

只有通过专业培训的技术人员才可以安装与维护。

2.3 由于整流模块是装入专用的机架与其他设备配合使用的,整流模块的工作及送出功率是通过整流模块的输入输出插头与机架的插座连接来实现的,因此,安装机架电源时必须遵守IEC60950-1999;EN 60950-2000有关的安全规定,尤其是满足初级对地、初级对次级(SELV)之间的:爬电距离、电气间隙与穿透距离(固体绝缘)的绝缘要求。

开关直流电源设计(原理及结构)

开关直流电源设计(原理及结构)

并联型高频开关直流电源的系统设计关键字:开关电源 PWM 并联均流模块随着模块化电源系统的发展,开关电源并联技术的重要性日见重要。

这里介绍了一种新型并联型高频开关电源整流模块的系统设计方案。

其中,对开关电源的驱动电路、缓冲电路、控制电路及主要磁元件进行优化、设计。

控制电路以UC3525为核心,构成电流内环、电压外环的双环控制模式,实现系统稳压和限流。

并且通过小信号模型分析,对电压电流环的PI调节器进行设计。

近几年来,各式各样的开关电源以其小巧的体积、较高的功率密度和高效率越来越得到广泛的应用。

随着电力系统自动化程度的提高,特别是其保护装置的微机化,通讯装置的程控化,对电源的体积和效率的要求不断提高。

电源中磁性元件和散热器件成了提高功率密度的巨大障碍。

开关频率的提高可以使开关变换器(特别是变压器、电感等磁性元件以及电容)的体积、重量大为减小,从而提高变换器的功率密度。

另外,提高开关频率可以降低开关电源的音频噪声和改善动态响应。

但是由于开关管的通断控制与开关管上流过的电流和两端所加的电压无关,而早期的脉宽调制(PWM)开关电源工作在硬开关模式,在硬开关中功率开关管的开通或关断是在器件上的电压或电流不等于零的状态下强迫进行的,电路的开关损耗很大,开关频率越高,损耗越大,不但增加了热设计的难度而且大大降低了系统得可靠性,这使得PWM开关技术的高频化受到了许多的限制。

根据高频电力操作电源的设计要求,结合实际的经验和实验结果选择合适的开关器件,设计出稳定可靠、性能优越的控制电路、驱动电路、缓冲电路以及主要的磁性元器件。

对最大电流自动均流法的工作原理以及系统稳定性进行了较为深入的研究。

采用均流控制芯片UC3907设计了电源的均流控制电路,使模块单元具有可并联功能,可以实现多电源模块并联组成更大功率的电源系统。

1、系统原理的设计思想在设计大型的开关电源模块时,首先需要对系统有一个整体的规划,以便于设计整体结构及相应的辅助电源。

48V50A开关电源整流模块主电路设计

48V50A开关电源整流模块主电路设计

48V50A开关电源整流模块主电路设计一、需求分析开关电源整流模块主要用于将交流电转换为稳定的直流电,常见于多种电子设备中。

根据需求分析,主要要求如下:1.输入电压:48VAC2.输出电流:50ADC3.稳定性:输出电流应具有稳定性,能在一定范围内保持稳定4.效率:输出电流的转换效率应较高1.输入滤波器首先在输入端设计一个滤波器,用于滤除输入电源中的高频干扰和杂波。

可以采用LC滤波器或者C型滤波器。

2.整流桥在滤波器的后面设计一个整流桥,将交流电转换为脉冲电,可以采用非控整流桥,如全型桥。

3.输入电容在整流桥的输出端并联一个电容,用于平衡负载,减小输出脉动,提高稳定性。

4.控制器在输出端设计一个控制器,用于控制输出电流的稳定性和保护电路的功能。

可以采用电压反馈控制器或者电流反馈控制器。

5.输出电感在控制器的后面设计一个输出电感,用于平滑输出电流,减小输出脉动。

同时也可以起到保护负载的作用。

6.输出滤波器在输出电感的后面设计一个滤波器,用于滤除输出电流中的高频干扰和杂波。

可以采用LC滤波器或者L型滤波器。

7.输出电容在滤波器的输出端并联一个电容,用于存储电能,提高输出电流的稳定性。

8.保护电路在整个主电路中添加保护电路,用于过载保护、过压保护、过流保护等。

可以采用过载保护熔断器、过压保护二极管、过流保护电阻等。

三、其他注意事项1.选用合适的元器件:根据输入输出电流要求,选用合适的电容、电阻、电感等元器件,以及整流桥、保护二极管等。

2.散热设计:考虑整流模块在工作时会发热,需要设计合理的散热系统,如散热片或风扇等。

3.PCB布局和走线:根据电路原理图设计合理的PCB布局和走线,减小电路的电磁干扰,提高电路的可靠性。

4.EMC设计:考虑整流模块的EMC设计,采取合适的屏蔽措施,减小电磁辐射和抗干扰能力。

以上是一种基本的开关电源整流模块主电路设计思路,根据实际需求可以进行相应的修改和完善。

在设计过程中,需要根据具体的技术要求、成本预算和可行性来确定最终的设计方案。

48V-50A开关电源整流模块主电路设计

48V-50A开关电源整流模块主电路设计

48V/50A开关电源整流模块主电路设计高频开关电源系统具有体积小,重量轻,高效节能,输出纹波小,输出杂音电压小和动态响应性能好等很多优点,现已开始逐步地取代整流式电源而成为现代通讯设备的新型基础电源系统[1]。

随着电子技术,电力电子技术,自动控制技术和计算机控制技术的发展,高频开关电源系统的性能也越来越好。

通信用开关电源系统作为开关式稳压电源的一种形式,它的设计内容和设计方法都具有自己的特殊性。

要设计一套通信用开关电源系统,首先要明白对它的全面要求,然后再设计系统的各个部分。

高频开关电源主回路和控制回路所用的电路形式,元器件,控制方式都发展很快。

它们的设计具有特殊的内容和方法。

1 设计要求和具体电路设计通信基础开关电源系统的关键部分是开关电源整流模块。

整流模块的规格很多,结合在工作中遇到的实际情况,提出该模块设计的硬指标如下:1) 电网允许的电压波动范围单相交流输入,有效值波动范围:220 V&plusmn;20%,即176~264 V;频率:45~65 Hz。

2) 直流输出电压,电流输出电压:标称-48V,调节范围:浮充,43~56 5V;均充,45~58V。

输出电流:额定值:50A。

3) 保护和告警性能①当输入电压低到170 VAC或高到270 VAC,或散热器温度高到75 ℃时,自动关机。

②当模块直流输出电压高到60 V,或输出电流高到58~60 A时,自动关机。

③当输出电流高到53~55 A时,自动限流,负载继续加大时,调低输出电压。

4) 效率和功率因数模块的效率不低于88%,功率因数不低于0.99。

5) 其他指标模块的其他性能指标都要满足&ldquo;YD/T731&rdquo;和&ldquo;入网检验实施细则&rdquo;等行业标准[2]。

由于模块的输出功率不大,可采用如下的基本方案来设计主电路:1) 单相交流输入,采用高频有源功率因数校正技术,以提高功率因数;2) 采用双正激变换电路拓扑形式,工作可靠性高;3) 主开关管采用 VMOSFET,逆变开关频率取为50 kHz;4) 采用复合隔离的逆变压器,一只变压器双端工作;5) 采用倍流整流电路,便于绕制变压器。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

高频开关电源系统中整流模块的功能设计
引言
随着我国科技生产水平的不断提高,各行各业对供电质量的要求越来越高,而智能高频开关电源作为一种继电保护装置和控制回路装置,为生活和生产中的供电的可靠性提供了有力的保障。

当市电供电中断时还可以作为后备电源,所以说智能高频开关电源是对供电质量保证的重要组成部分之一。

它具有高度灵活组合、自主监控的特点,另外可靠性强、稳定性好且具有体积小、噪声低、节能高效、维护方便等也是它的一大优点。

可以说智能高频开关电源是一种集计算机技术、控制技术、通信技术于一体的高科技产品,可实现系统的自动诊断、自动测试和自动控制。

本文主要阐述的是智能高频开关电源的整流模块的设计方案。

1 系统总体结构介绍
智能高频开关电源系统的总体结构主要由主监控单元、配电模块、交流配电单元、整流模块等组成,系统总体的结构图如图1 所示。

系统中的各个监控单元受主监控单元的管理和控制,通过通信线将各个监控单元采集的信息送给主监控统一管理。

主监控显示直流系统各种信息,用户也可以触摸显示屏查询信息及操作,系统信息还可以接入到远程监控系统中。

系统除了交流监控、直流监控、开关量监控等基础单位外,还配置了绝缘监测、降压装置、电池巡检等功能单元,以达到对直流系统进行全面监控的目的。

图1 系统控制原理图
工作时两路市电(交流)经过交流切换装置输入一路交流,给各个整流模块供电。

整流模块将输入三相交流电转换为直流电,给备用电源(蓄电池)充电,同时也给合闸母线负载供电,另外合闸母线通过降压装置给控制母线供电。

所以说本文设计的整流模块是将整流和充电两项功能结合于一体的一种新型的整流模块。

2整流模块的设计
整流模块是智能高频开关电源系统中的一个重要部分,关系到系统的直流电压输出和工作时电压输出的稳定状况。

本文的设计主要是对模块整流原理的改进和完善,利用无源PFC 和DC/ DC 变换器的原理,使得改进后的模块能够有效完成整流作用。

本文设计的整流模块的工作原理框图如图2 所示,工作时,模块首先通过过防雷处理和滤波对输入的三相交流进行处理,这样才能保证模块后级电路的安全;经过处理后的三相交流经过整流和无源PFC 后转换成高压直流时,这时转换的高压直流要经过DC/ DC 变换器再次转换成可变的直流电压输出;另外模块控制部分还有负责过压、过流以及短路保护等作用,这样才能保证输出电压的稳定,也同时能对模块各部件进行保护。

模块还在远程监控中提供了四遥(遥控、遥调、遥测、遥信)接口。

图2 整流模块的的工作原理图
即功率因数校正( Pow er Factor Correct ion, PFC)是指有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。

无源PFC 是指不使用晶体管等一些有源器件组成的校正电路,一般情况下由二极管、电阻、电容和电感等无源器材组成。

本文的PFC 主要是在整流桥堆和滤波电容之间加1 个电感,具体原理如图3 所示,利用电感上的电流不能突变的特性来平滑电容充电强脉冲的波动,改善电路中电流的畸变,并且利用电感上的电压超前于电流这一特性来补偿滤波电容电流超前电压的特性,使功率因数和电磁干扰都得以改善。

这种方式只是一种简单的补偿措施,只能做到抑制电流瞬时突变的目的,但电流畸变的校正及功率因数的补偿能力都很差。

DC/ DC 变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种控制具有加速平稳、快速响应的性能,同时可以收到节约电能的效果。

用直流斩波器代替变阻器可节约20% ~ 30%的电能。

直流斩波器不仅能起到调压作用,还能起到有效抑制电网侧谐波电流噪声的作用。

3 整流模块的功能介绍
整流模块除了能将输入的交流( 380 V、50 Hz)变换成额定的直流输出( 5 A/ 230 V)之外,还具有保护功能和设置功能,现将模块的保护功能和设置功能介绍如下:
3. 1 保护功能介绍
( 1)输出过压保护。

输出电压过高会对用电设备造成重大事故,为杜绝此类事故的发生,在模块内部设有过压保护电路,当出现过压后模块自动锁定,同时模块的故障指示灯亮,模块自动退出工作状态,从而不会影响到整个系统的正常运行。

( 2)输出限流保护。

因为每个整流模块的输出功率受到限制,输出的电流不能过大。

因此,对每个模块的输出电流最大限制为额定输出电流的1. 2 倍,如果超出负载,模块自动调低输出电压以达到保护模块的功能。

( 3)短路保护。

整流模块的输出特性如图5 所示,输出短路时模块在瞬间把输出电压拉低到零,限制短路电流在限流点之下,此时模块输出功率很小,以达到保护模块的目的,这样模块长期可以长期工作在短路状态而不至于损坏,同时当故障排除后模块可以自动恢复工作。

图5 整流模块输出特性
( 4)模块并联保护。

每个模块内部均有并联保护电路,可以保证模块发生故障时自动退出系统,从而不影响其他正常模块的工作。

模块并联输出示意图如图6所示。

图6 模块并联输出示意图
( 5)过温保护。

模块的过温保护主要是保护大功率变流器件,这些器件的结温和电流过载能力均有安全极限值,正常工作的情况下,系统设计留有足够余量,但在一些特殊条件下,如环境温度过高、风机停转灯情况下,模块检测散热器温度超过一定值时,就会自动关机保护,当温度降低到能够正常工作的温度值时模块才自动启动。

( 6)过流保护。

过流保护主要是保护大功率变流器件,在变流的每一个周期,如果通过的电流超过器件承受的电流,模块就会关闭功率器件,以达到保护功率器件的目的。

3. 2 调节功能介绍
( 1)电压调节功能。

模块的电压调节主要是指输出电压的调节,在模块的输出端设有电压调节电位器,当模块和监控单元相连接时,输出电压也可以由监控系统设定,这时电位器调节无效。

( 2)测量功能。

模块的测量功能主要是测量模块的输出电压和电流以及模块的工作状态,并通过LCD 显示,可以使用户直观方便的了解模块和系统的工作状态。

( 3)遥控功能。

遥控:控制模块的开/ 关机状态,以及备用电源(蓄电池)的均/ 浮充状态;遥调:对输出电压和输出电流的调节控制;遥测:可以在模块工作时测量输出电流和输出电压的值;遥信:通过远程监控监测模块的工作状态。

4 结语
本文主要对智能高频开关电源系统中的整流模块进行的设计与研究,利用无源PFC 电路的原理,改善电路中电流的畸变,外加DC/ DC 变换器抑制电网侧谐波电流噪声,体
现了智能高频开关电源系统中整流模块的优点,适用于铁路、矿山等变电场所。

该系统虽然能够准确的进行交流变换,但是在对备用电源充电时的均匀性方面都比较弱,同时成本也比较高,同时在防雷滤波方面的改进也不是很完善,所以还要在这些方面进一步的改善和提高。

图3 无源PFC 原理图
本文的DC/ DC 变换器采用双管正激式DC/ DC 变换器,它的原理如图4 所示,变压器T 1 起隔离和变压的作用,在输出端要加一个电感器L o (续流电感)起能量的储存及传递作用,变压器初级无再有复位绕组,因为VD1 , VD2 的导通限制了两个调整管关断时所承受的电压。

输出回路需有一个整流二极管VD3 和一个续流二极管VD4 ( VD3 , VD4 最好均选用恢复时间快的整流管)。

输出滤波电容CO 应选择低、大容量的电容,这样有利于降低纹波电压。

双管正激式DC/ DC 变换器的工作特点如下:
( 1)在任何工作条件下,为使两个开关管所承受的电压不会超过UIN , Ud ( UIN 为输入电压; Ud 为VD1 ,VD2 的正向压降) , VD1 , VD2 必须是快恢复管,其在实际设计和调试中恢复时间越短越好。

( 2)与单端正激式DC/ DC 变换器相比,它无须复位电路,这有利于简化电路和变压器的设计;它的功率器件可选择较低的耐压值;它功率等级也会很大。

( 3)两个开关管的工作状态一致,会同时处于通态或断态。

所以使用在智能高频开关电源这样大功率等级电源中比较适合。

图4 双管正激式DC/ DC 变换器的电路图
平滑滤波原理:整流电路将交流电变为脉动直流电,但其中含有大量的交流成分(称为纹波电压)。

为了获得平滑的直流电压,应在整流电路的后面加接滤波电路,以滤去交流部分。

此时在桥式整流电路输出端与负载之间并联一个大电容,采用电容滤波后使二极管得到的时间缩短,由于电容CO 充电的瞬时电流较大,形成了浪涌电流,容易损坏
二极管,故在选择二极管时,必须留有足够的电流裕量,以免烧坏。

相关文档
最新文档