大功率低压大电流开关电源的设计-设计应用

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开关电源的设计及计算

开关电源的设计及计算

开关电源的设计及计算1.先计算BUCK 电容的损耗(电容的内阻为R buck 假设为350m Ω,输入范围为85VAC~264VAC,频率为50Hz ,P OUT =60W,V OUT =60W ):电容的损耗:P buck =R buck *I buck,rms 2I buck,rms =I in,min1**32−cline t F t c :二极管连续导通的时间t c =linelineF VpeakV e F **2)min(arcsin *41π−=3ms其中:V min =linein ch in in in F C D P V V *)1(***2min ,min ,−−V peak =2*V in,min其图中的T1就是下面公式中t c或:V min =η*)*21(**2**2min ,min ,in c line o in in C t F P V V −−所以(假设最低输入电压时,输入电流=0.7A):I buck,rms =I in,min1**32−cline t F =0.7*13*50*32−=1.3A P buck =350m*1.32=0.95W第一步计算电容损耗是为了使用其中的t c 值,电容的容量一般通用范围选2~3μ/W ,固定电压为1μ/W2.输入交流整流桥的计算(假设V TO =0.7V,R d =70m Ω)在同一个时间内有两个二极管同时导通,半个周期内两个二极管连续导通I d,rms =c line in t F I **3min ,=m3*50*37.0=1.04AP diodes =2*(V TO *2min ,in I +R d *I d,rms 2)=2*(0.7*27.0+70m*1.042)=640mW 一个周期内桥堆损耗为:P BR=2*P diodes =2*640m=1.28W桥堆功耗超过1.5W 时,我个人认为应加散热器(特别是电源的使用环境温度较高时)变压器和初级开关MOS :反激式开关电源有两种模式CCM 和DCM ,各有优缺点。

最新-MSK5101系列大电流低压差稳压器及其应用 精品

最新-MSK5101系列大电流低压差稳压器及其应用 精品

MSK5101系列大电流低压差稳压器及其应用摘要5101是美国公司研制的一种新型低压差、大电流、低功耗线性稳压器。

该器件具有+3、+5、+12和可调电压输出。

最小压差只有350,同时具有高效率和低功耗特性。

文中介绍了5101的主要特征及应用方法。

关键词5101大电流输出低电压跌落1概述集成稳压器在近十多年发展很快,目前国内外已发展到几百个品种。

按电路的工作方式分,有线性集成稳压器和开关式集成稳压器。

按电路结构形式分,有单片式集成稳压器和组合式集成稳压器。

按管脚的连接方式分,有三端式集成稳压器和多端式集成稳压器。

按制造工艺分,有半导体集成稳压器、薄膜混合集成稳压器和厚膜混合集成稳压器。

而在线性集成稳压器方面,则以低压差、大电流、小体积的发展比较迅猛。

MSK5101是美国MSKennedy公司研制的一种新型低压差、大电流、低功耗线性稳压器,它有+3V、+5V、+12V和可调输出。

输出晶体管采用单片工艺制造的超级PNP管,所以该系列型号的输入输出电压差很小。

图1所示是MSK5101的内部结构框图。

图1当MSK5101的输出电流为1.5A时,其压差只有350mV,因而它的效率很高,功耗较低。

且输出电压精度可确保1%。

此外,该系列稳压器也具有TTL/CMOS兼容的on/off使能脚以及故障信号输出脚。

MSK5100采用可有效利用空间的10脚功率型SOIC封装,并且外壳上带有散热器铜接头。

MSK5101的体积很小。

其外形如图2所示,尺寸大小为6.35mm×6.35mm×2.08mm,所以在很多有体积和重量限制的大功率稳压器应用中,该系列稳压器有很好的性价比。

BUCK型DCDC开关电源芯片的设计与实现

BUCK型DCDC开关电源芯片的设计与实现

BUCK型DCDC开关电源芯片的设计与实现一、Buck型DC-DC开关电源的原理Buck型DC-DC开关电源采用PWM(脉宽调制)技术实现降压功率转换。

其基本原理是通过开关管(MOSFET)的开关控制,使电源源电压经过电感产生瞬间高压脉冲,然后经过二极管和电容进行滤波,从而得到较低的输出电压。

1.选取合适的芯片2.电路设计在电路设计中,需要考虑以下关键元件:(1)开关管(MOSFET):选择合适的MOSFET型号,使其能够承受输入电压和输出电流,并具有低导通压降和低开关损耗。

(2)电感:选择合适的电感器件,使其具有足够的电感值,以满足电路的输出电流要求,同时要考虑其饱和电流和电流纹波等参数。

(3)二极管:选用具有较高效率和低电压降的二极管,以减小功率损耗。

(4)滤波电容:选择适当的电容容值和工作电压,以保证输出电压的稳定性和滤波效果。

3.控制电路设计(1)比较器:用于比较输出电压反馈和参考电压,生成PWM信号。

(2)误差放大器:通过调节反馈电压和参考电压之间的差值,实现输出电压的稳定控制。

(3)反馈电路:将输出电压反馈给误差放大器,使其可以实时调节PWM信号。

4.输出过压保护与过流保护为了确保开关电源在异常工作条件下能够保持安全可靠的操作,需要添加过压保护和过流保护电路。

过压保护电路通常通过监测输出电压,当输出电压超过设定阈值时,立即切断开关管的导通。

过流保护电路通过监测输出电流,当输出电流超过设定阈值时,同样会切断开关管的导通。

5.PCB布局与散热设计在设计过程中,需要合理布局电路元件,以减小元件之间的相互干扰,并降低热量产生。

合理进行散热设计,确保开关管和散热器的有效散热,以保证开关电源的稳定工作。

三、BUCK型DC-DC开关电源的测试与调试完成电路设计后,需要进行测试和调试来验证设计的正确性和可靠性。

主要包括以下测试:(1)输入电压测试:测试开关电源在不同输入电压下的输出电压和效率。

(2)输出电压稳定性测试:测试开关电源在稳定工作状态下,输出电压随负载变化的情况。

低压大电流电源电路的设计

低压大电流电源电路的设计
【关键词】开关电源;同步整流;多相技术;变换器
一、前言
为了处理日益增加的、更为复杂的适时计算,当今的通信系统中采用了大量高功率计算IC,包括CPU、现场可编程逻辑门阵列以及存储器。对计算的速度增长的需要促使时钟频率及供电的电流相应增加,某些设备的供电电流已超过100A。随供电电流增加,而供电电压却反而呈下降的趋势,这大多半是由于计算设备这时可以用较好的线宽工艺制造。此外,低压大电流对功耗也是十分敏感,所以对开关电源设计者而言,需要运用较为先进的器件、技术、材料、工艺来逐步减小电源的体积以及重量,改善电气性能的指标,提高工作的可靠性,减轻对电网的污染,解除对别的设备的干扰,增强智能化程度等是其基本发展方向。
三、输入电路基本技术
1输入电路倍压整流技术隔离式开关电源是直接对输入的交流电压进行整流,而不需要低频线性隔离变压器。现代的电子设备生产厂家一般都要满足国际市场的需求,所以他们所设计的开关电源必须要适应世界范围的交流输入电压,通常是交流90-130v和180-260v的范围。为了实现两种输入电源的转换,要利用倍压整流技术。
变压器起到隔离和传递能量的作用,工作时变压器原边承受的电压为输入电压的一半。由于两个MOS管是交替打开的,所以两组驱动脉冲的相位相差应大于180°,故存在一定死区时间。此电路减小了原边调整管的电压应力,是目前比较成熟和常见的电路。
以上方案采用PWM控制,容易实现负载在宽范围(例如含轻载和空载)内变化条件下可靠运行。
二、主要的电路拓扑
1双管正激和双正激变换器双正激变换器常由两个双管的正激变换器组成,双管的正激变换器具有不会出现共态的导通、不会出现不稳定直流的磁化、易于从空载至满载运行、技术问题少、可靠性能良好等优点因而最早被重视。但是双正激要多采用二极管、变压器和电感等元器件。双管正激的变换器在功率较小时也可简化。

28v转5v开关电源模块外围电路设计

28v转5v开关电源模块外围电路设计

28v转5v开关电源模块外围电路设计开关电源模块是一种常见的电源转换装置,用于将高电压电源转换为低电压电源,常见的应用包括电子设备、通信设备、工业自动化等领域。

本文将重点讨论设计一个28V转5V的开关电源模块的外围电路。

1.输入滤波电路:由于开关电源模块需要从电网或者电源适配器中接收电源输入,输入滤波电路是必不可少的。

输入滤波电路通常由电源线、输入滤波电容和输入滤波电感组成。

电源线可以选择带状线,以减小电源线对其他电路的干扰。

输入滤波电容和电感则用于抑制输入电压上的噪声和干扰。

2.整流电路:开关电源模块的输入电压通常是交流电,而输出电压是直流电。

因此,整流电路是必需的。

一般常用的整流电路有全波整流电路或半波整流电路。

全波整流电路由桥式整流器、输出滤波电容和输出电压稳压器组成。

半波整流电路只有一个二极管,利用正半周期的电压波形进行单向整流,输出电压波形只有一半。

3.开关电源控制电路:开关电源的工作原理是通过将输入电压进行高频调制,然后通过变频器输出所需的电压。

开关电源控制电路通常包括一个开关控制芯片、电流传感器和反馈电路。

开关控制芯片负责控制开关管的开关动作,电流传感器用于检测输出电流,反馈电路则将检测到的电流信息反馈给开关控制芯片进行控制。

4.输出滤波电路:开关电源模块的输出电压通常需要进行滤波,以减小输出电压上的纹波幅度。

输出滤波电路通常由输出滤波电容和电感组成,其中电感用于抑制高频噪声,输出滤波电容用于平滑输出电压。

5.稳压电路:开关电源模块的输出电压需要具有一定的稳定性,以保证外围电路的正常运行。

稳压电路通常包括稳压管和反馈电路。

稳压管可以将输入电压稳定在一定范围内,反馈电路则通过比较输出电压与设定电压的差值,控制开关管的开关动作,以达到稳定输出电压的目的。

6.过流保护电路:为了保护开关电源模块以及外围电路,过流保护电路是必不可少的。

过流保护电路通常包括一个电流传感器和过流保护芯片。

电流传感器用于检测输出电流,当输出电流超过一定范围时,过流保护芯片会立即采取措施,例如关闭开关管,以保护电路免受损坏。

ZVS移相全桥低压大电流开关电源的设计

ZVS移相全桥低压大电流开关电源的设计

ZVS移相全桥低压大电流开关电源的设计∗徐平凡;肖文勋;刘承香【摘要】设计制作了一款ZVS移相全桥变换器的低压大电流开关电源,详细阐述了部分电路的设计过程和参数计算,并通过抑制桥式变换器中超前/滞后桥臂功率管的高频谐振,降低主电路中上下桥臂的直通风险。

最后设计制作的3 kW(15V/200 A)低压大电流电源验证了设计的可行性,给出了详细的实验结果,整机效率达90%以上,对电源开发者有一定的借鉴作用。

%A low voltage and high current switching power supply based on ZVS Phase-shifted Full-bridge converter is proposed. And the design process and parameters of power supply are introduced. In order to solve the short cir-cuit problem of bridge arms generated by the oscillation of the MOSFET gate,an improved design of driving circuit is proposed,which can eliminate the parasitic oscillation and voltage spikes effectively. Finally,a 3 kW( 15 V/200 A) prototype converter is built and the experimental results verify the effectiveness of design.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P790-793)【关键词】ZVS移相全桥;高频谐振;桥臂直通问题;低压大电流【作者】徐平凡;肖文勋;刘承香【作者单位】中山职业技术学院,电子信息工程学院,广东中山528404;华南理工大学,电力学院,广州510640;深圳艾默生网络能源有限公司,广东深圳518000【正文语种】中文【中图分类】TM46零电压开关移相全桥(FB-ZVSPWM)变换器利用变压器的漏感和功率管的寄生电容来实现零电压开关,大大降低了电源的开关损耗,在大功率DC/DC变换电路中得到了广泛的应用[1-3]。

开关电源的应用以及发展过程

开关电源的应用以及发展过程

开关电源的应用以及发展过程开关电源是20世纪60年代电源历史上的一次革命,安装于各种家用电器、工业设备以及军用电子装置中,同时作为赋能装置应用于各个领域。

下面列举开关电源应用领域的一些例子。

一、金属焊接与切割电源世界生产的钢材约50%需要焊接加工成构件,才能使用,没生产1万t钢,就需要相应生产20~25台焊机以满足加工需求。

高频开关整流焊接电源在体积、质量、节能以及焊接性能等方面是传统焊接电源无法比拟的,已取代传统焊接电源,广泛用于焊接行业。

二、表面处理工程用于电镀行业的整流电源,其特点是低电压、大电流。

高频逆变开关整流电镀电源与二极管的硅整流电源、晶闸管整流电源电源相比,除了体积小、质量轻、效率高之外,还有可控性好、稳压稳流精度高、易于并联、易于实现计算机监控、故障检修安全控制,而且镀层品质大大提高。

直流电镀与脉冲电镀相结合,可获得无裂缝、耐腐蚀能力和耐磨能力强,均匀的镀层表面。

用于工业设备和武器装备、舰船维修的电弧热喷涂工艺,应用于高频开关电源电弧俄日热源,对解决涂层结构致密、低孔隙率、高强度、耐磨、放热腐蚀具有广泛的应用前景。

用于塑料表面处理,采用工作电压10~13KV,开关频率10~36KHZ 的高压开关电源以及电晕方法使用塑料表面改性,提高印刷性和粘接性,用此法同时还可去除油污、水汽和尘垢。

开关电源用于电容器铝箔表面处理,可提高电容器的比容量以及抗电强度等。

三、在环境保护中的应用脉冲电晕加氨脱硫是一种很有前景的烟气净化技术,对解决世界性三大环保问题之一的酸雨,高压开关电源有其用武之地。

高频开关电源在脉冲放电废水处理中也得到广泛应用,利用强脉冲放电所产生的等离子体具有高密度储存能量和高膨胀效应,能形成强烈的热能。

膨胀压力热能、光能、声能和辐射能,进而在水中产生各种游离基。

这些的活性游离基可以破坏工业废水中的有害物质。

脉冲电场杀菌消毒应用开关电源,可以克服热处理、防腐剂等杀菌的局限性以及给食品引入新的污染,强脉冲放电,特别是高压脉冲放电产生的强烈冲击波以及紫外线、强电流、臭氧等综合效应,灭菌效果和能量利用率更高。

大电流低电压开关电源拓扑结构和总体设计-设计应用

大电流低电压开关电源拓扑结构和总体设计-设计应用

大电流低电压开关电源拓扑结构和总体设计-设计应用1、电源总体设计电源为恒流源工作方式,其输出电流可在45~90A连续可调,并稳定工作,输出功率1.35kW,采用PWM控制,开关频率30kHz。

图1是电源框架图,图中未画出保护电路框图。

单相220V交流输入经工频整流、滤波后向DC/DC全桥变换器供电。

在电源合闸接入电源电压瞬间,由于电容器上的初始电压为零,电容器初始充电会形成很大的瞬间冲击电流,软启动电路用于防止该瞬间冲击电流,改善电源启动性能,保护EMI滤波器、工频整流器件及电容器等,以保证开关电源正常而可靠运行。

DC/DC全桥变换器主要由四个开关管组成的桥式逆变电路、高频变压器、输出高频整流及滤波电路组成,桥式逆变电路在控制及驱动电路作用下,将直流转换成高频方波交流,再经高频变压器降压以及副边高频整流、滤波后输出直流。

电源控制电路由专用集成芯片SG3525及其外围电路构成PWM调制,经光电隔离、功率放大后直接驱动全桥变换器开关管,由于电源工作在恒流方式,且电流较大,所以应用电流传感器采样输出直流电流作为控制信号,反馈到控制电路,以实现PWM调制,达到稳定输出电流的目的。

2、主电路设计本电源主电路拓扑结构如图2所示,由于该电源具有大电流低电压的特点,对高频干扰信号以及合闸瞬间的浪涌电流非常敏感,因此220VAC/50Hz交流电整流前先经EMI滤波器滤波,大大减小了交流电源输入的电磁干扰,同时防止开关电源产生的谐波串扰到输入电源端。

高频变压器是DC/DC全桥变换器的磁性元件,许多其它主电路元器件的参数设计都依赖于变压器的参数,对其进行合理优化设计非常重要。

本电源的高频变压器设计采用AP法,AP就是指磁芯有效截面积和线圈有效窗口面积的乘积。

磁芯选用一对E型软磁铁氧体,考虑到变换器工作频率,磁芯工作磁感应强度BW设计为0.16T,根据电源主电路拓扑结构,高频变压器的计算功率为:式中AW为磁芯窗口面积;Ae为磁芯有效截面积;K0为窗口使用系数,一般典型值取0.4;Kf为波形系数,本变压器原副边绕组波形为方波,取Kf=4;fs为变压器工作频率(Hz);J为绕组导线电流密度,设计为400A/cm2。

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大功率低压大电流开关电源的设计-设计应

? 本文介绍了一种大功率低压大电流开关电源的设计方案,该电源满载输出功率为60kW(5000AP12V),采用软开关移相全桥控制方式,实现了零电压软开关;控制电路中采用了稳压稳流自动转换方案,实现了输出稳压稳流的自动切换,提高了输出性能;采用多个变压器串并联结构,使并联的输出整流二极管之间实现自动均流;设计并使用了容性功率母排,减小了系统中的振荡,减小了功率母排的发热,达到了令人满意的实验结果。

1 引言
在电镀行业里,一般要求工作电源的输出电压较低,而电流很大。

电源的功率要求也比较高,一般都是几千瓦到几十千瓦。

目前,如此大功率的电镀电源一般都采用晶闸管相控整流方式。

其缺点是体积大、效率低、噪音高、功率因数低、输出纹波大、动态响应慢、稳定性差等。

本文介绍的电镀用开关电源,输出电压从0~12V、电流从0~5000A 连续可调,满载输出功率为60kW.由于采用了ZVT软开关等技术,同时采用了较好的散热结构,该电源的各项指标都满足了用户的要求,现已小批量投入生产。

2 主电路的拓扑结构
鉴于如此大功率的输出,高频逆变部分采用以IGBT为功率开关器件的全桥拓扑结构,整个主电路如图 1 所示,包括:工频三相交流电输入、二极管整流桥、滤波器、滤波电感电容、高频全桥逆变器、高频变压器、输出整流环节、输出LC 滤波器等。

隔直电容Cb 是用来平衡变压器伏秒值,防止偏磁的。

考虑到效率的问题,谐振电感LS 只利用了变压器本身的漏感。

因为如果该电感太大,将会导致过高的关断电压尖峰,这对开关管极为不利,同时也会增大关断损耗。

另一方面,还会造成严重的占空比丢失,引起开关器件的电流峰值增高,使得系统的性能降低。

图1 主电路原理图
3 零电压软开关
高频全桥逆变器的控制方式为移相FB2ZVS 控制方式,采用Unitrode 公司生产的UC3875N。

超前桥臂在全负载范围内实现了零电压软开关,滞后桥臂在75 %以上负载范围内实现了零电压软开关。

图2 为滞后桥臂IGBT 的驱动电压和集射极电压波形,可以看出实现了零电压开通。

开关频率选择20kHz ,这样设计一方面可以减小IGBT的关断损耗,另一方面又可以兼顾高频化,使功率变压器及输出滤波环节的体积减小。

图2 IGBT驱动电压和集射极电压波形图
4 容性功率母排
在很初的实验样机中,滤波电容C5 与IGBT 模块之间的连接母排为普通的功率母排。

在实验中发现IGBT上的电压及流过IGBT的电流均发生了高频震荡,图 3 为满功率时采集的变压器初级的电压、电流波形图。

原因是并联在IGBT 模块上的突波吸收电容与功率母排的寄生电感发生了高频谐振。

满载运行一小时后,功率母排的温升为38 ℃,电容C5 的温升为24 ℃。

图3 使用普通功率母排时变压器初级电压、电流波形
为了消除谐振及减小功率母排、滤波电容的温升,我们很终采用了容性功率母排,图4 为采用容性功率母排后满功率时采集的变压器初级的电压、电流波形图。

从图中可以看出,谐振基本消除,满载运行一小时后,无感功率母排的温升为11 ℃,电容C5的温升为10 ℃。

图4 使用容性功率母排后变压器初级电压和电流波形
5 采用多个变压器串并联结构,使并联的输出整流二极管之间实现自动均流
为了进一步减小损耗,输出整流二极管采用多只大电流(400A)、耐高电压(80V)的肖特基二极管并联使用。

而且,每个变压器的次级输出采用了全波整流方式。

这样,每一个导通期间只有一组二极管流过电流。

同时,次级整流二极管配上了RC 吸收网络,以抑止由变压器漏感和肖特基二极管本体电容引起的寄生震荡。

这些措施都很大限度地减小了电源的输出损耗,有利于效率的提高。

对于大电流输出来说,一般要把输出整流二极管并联使用。

但由于肖特基二极管是负温度系数的器件,并联时一般要考虑它们之间的均
流。

二极管的并联方式有许多种,图5 所示,图a 为直接并联方式;图 b 为串入电阻并联方式;图 c 为串入动态均流互感器并联方式。

(均以四只二极管的并联为例)。

图5 二极管的并联方式
对于直接并联方式,二极管的均流效果很差,输出电流一般限制在几十安培到几百安培左右,不易于做到上千安培。

在电流为上千安培输出的情况下,为了达到均流的目的,可以采用串入电阻方式并联或采用串入动态均流互感器并联。

由于邻近效应及趋肤效应的影响,对于串入电阻的并联方式,二极管的均流效果随输出电流的大小而改变,均流效果较差。

为达到较好均流效果,串入的电阻不宜太小,这又带来较大的损耗。

对于串入动态均流互感器的并联方式,可以达到较好的均流效果,但大电流互感器的制作工艺复杂,成本高,同时由于动态均流互感器的漏感及引线电感的存在,使得二极管在关断时的反向尖峰电压增高,电磁干扰及损耗随之增加。

为了克服以上并联方式的不足之处,使输出整流二极管实现既能自动均流,降低损耗,又可以降低制作工艺的复杂性,我们设计了一种新颖的高频功率变压器,如图1 所示。

这种变压器是由8 个相同的小变压器构成,变比均为4℃1 ,它们的初级串联,而次级则采用并联结构。

该变压器采用初级自冷和次级水冷相结合的冷却方式,这样考虑主要在于它们的热损耗不同,而且可以大大简化变压器的制作工序。

下面以两个变压器组为例(图6 所示),说明二极管之间的均流。

图6多个变压器的连接示意图
uin为正时,u1 与u3 为正,二极管D1 与D3 导通,D2 与D4 截
止,此时可以得出:
当二极管的管压降uD1 与uD3 不等时,由公式(3)、(4)、(5)、(6)可以得出,两个变压器原边的电压uA与uB 也不等,二极管管压降高的变压器原边的电压就高,反之亦然。

由公式(1)、(2)得:
即流过二极管D1 与D3 的电流始终相等,实现自动均流。

可见,
变压器的这种连接方式,是靠调整单个变压器原边的电压来实现输出整流二极管的自动均流。

多个变压器的这种连接方式,不仅可以使得输出整流二极管实现自动均流,还可以使得变压器的设计模块化,简化变压器的制作工艺,降低了损耗。

与一只单个变压器相比,多个变压器的这种连接方式,减小了变压器的变比,增强了变压器原副边的磁耦合性,减小了漏感(实际测量8 个变压器原边串联后的漏感为6μH),减小了占空比的丢失。

图7 为满载时变压器初级电压波形VP 和次级电压波形VS ,从图中可以看到占空比丢失不多(大约为5 %),使得系统的性能显着提高。

图7 变压器初级和次级电压波形图
6 控制电路的设计
由于在本电源中使用的开关元件的过载承受能力有限,必须对输出
电流进行限制,因此,控制电路采用电压电流双环结构(内环为电流环,外环为电压环),调节器均为PID.图8 为控制电路的原理框图。

加入电流内环后,不仅可以对输出电流加以限制,并且可以提高输出的动态响应,有利于减小输出电压的纹波。

图8 控制电路的原理框图
在实际的控制电路中采用了稳压、稳流自动转换方式。

图9 为稳压稳流自动转换电路。

其工作原理是:稳流工作时,电压环饱和,电压环输出大于电流给定,从而电压环不起作用,只有电流环工作;在稳压工作时,电压环退饱和,电流给定大于电压环的输出,电流给定运算放大器饱和,电流给定不起作用,电压环及电流环同时工作,此时
的控制器为双环结构。

这种控制方式使得输出电压、输出电流均限制在给定范围内,具体的工作方式由给定电压、给定电流及负载三者决定。

图9稳压稳流自动转换电路
由于本电源的容量为60kW,为了提高效率、减小体积、提高可靠性,因此,采用软开关技术。

高频全桥逆变器的控制方式为移相FB2ZVS 控制方式[1 ],它利用变压器的漏感及管子的寄生电容谐振来实现ZVS 。

采用Unitrode 公司生产的UC3875N。

通过移相控制,超前桥臂在全负载范围内实现了零电压软开关,滞后桥臂在75 %以上的负载范围内实现了零电压软开关。

图2 为滞后桥臂IGBT的驱动电压和集射极电压波形,可以看出实现了零电压开通。

7 总结
该电源装置中,使用移相全桥软开关技术,使得实现零电压软开关,减小了开关损耗及开关噪声,提高了效率;设计并使用了一种新颖的
高频功率变压器,通过调整单个变压器的原边电压使输出整流二极管实现自动均流;设计并使用了容性功率母排,减小了系统中的振荡,减小了功率母排的发热。

控制电路中采用了稳压稳流自动转换方案,实现了输出稳压稳流的自动切换,提高了电源的可靠性及输出的动态响应,减小了输出电压的纹波。

实验取得了令人满意的结果,其中功率因数可达0. 92 ,满载效率为87 % ,输出电压纹波小于25mV.不仅如此,各项指标都达到甚至超过了用户要求,而且通过了有关部门的技术鉴定,现已批量投入生产。

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