基于LTCC技术的DC / DC开关电源模块小型化研究(2)
2023-04-19

现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。
在线式UPS的**容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。

为了达到小型化DC/DC开关电源模块的目的,本论文首先以开关电源电路中经典的反激拓扑结构为例,吴川市设计了一款开关频率为1MHz,输出功率为5W的DC/DC小功率开关电源,完成了其PCB电路调试板的制作,给出不同负载条件下的测试结果,同时探讨并提出了电源小型化的可行性方案。然后针对LTCC工艺特点,以变压器的耦合系数和漏感大小为研究重点,对磁集成内埋式变压器结构性能参数进行仿真优化设计,并提出了一种新型的内埋式变压器的磁集成介质基板结构,使其耦合系数k达到了0.93。同时对负载电流、绕组线圈电感值与磁芯饱和三者之间的关系在LTCC工艺设计中进行了深入探讨,并进行合理的折中选择,使LTCC小型化DC/DC开关电源模块性能达到较好效果,完成相关设计指标要求。 依照电源电路布线规则与内埋变压器参数的设计结果,按照LTCC加工流程制作了内埋变压器的LTCC磁介质基板,并利用回流焊技术实现顶层电路与磁介质基板的一体化封装,形成开关电源模块实物并测试了相关数据,证明了LTCC小型化DC/DC开关电源方案的可行性。**对全文进行总结,指出本论文研究的不足之处及为下一步的工作提出了建议。