大功率宽压高效DC/DC模块电源设计分析(1)
2023-06-28

高频开关
通信业的迅速发展*大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。在程控交换机用的一次电源中,*统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率

南谯区随着电力电子技术的飞速发展,开关电源技术逐渐向高频、小型化、高效率发展,模块化电源应运而生。DC/DC的快速发展使其占据了一定比例的模块电源市场,是模块电源的一个重要分支。顾名思义,DC/DC模块电源可以通过电路转换DC电压(可以由主电源或电池提供),以获得一个或多个设备所需的DC电压。它的主要功能是改变电压和稳定电压,转换后的电压更加稳定可靠,所以应用于航空、航天、通信、仪器仪表、系统集成电源等领域。模块电源不仅要求电气性能高,而且具有良好的可靠性和稳定性,能适应恶劣的工作环境。此外,在器件质量、制造工艺、散热性能等方面也有诸多要求。功率模块理想的导热性能要求各点温度相等,平均温度不能超过其温度上限,因此功率模块需要良好的散热性能。本课题设计了一种宽输入范围、高效率的DC/DC模块电源,主要用于机载计算机电源系统,属于大功率类型的DC/DC模块电源,主电路采用的DC/DC拓扑结构是有源箝位正激变换器。**章主要介绍了模块化电源的分类和特点,并介绍了模块化电源行业的发展现状和趋势。第二章根据设计指标选择拓扑结构,并对所用器件进行介绍和筛选。分析了有源箝位正激变换器的工作原理。第三章根据有源箝位正激的特殊结构,分析了有源箝位电路和正激电路的小信号建模,给出了电路控制的*递函数和反馈设计。第四章主要设计了DC/DC模块电源的参数,包括变压器设计、功率MOSFET选择、控制电路参数设计、环路补偿设计,并给出了详细的损耗分析。第五章对印刷电路板的热设计进行了分析,并对印刷电路板上的主要发热元件进行了建模和仿真。将计算结果与实际测试结果进行了对比,并提出了提高散热能力的措施。给出了详细的调试过程和实验结果。