(DC/DC)变换器
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,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源), 同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。

随着伊通满族自治县多电飞机的日益电气化和机载电气设备的日益复杂，多路输出隔离DC电源的需求越来越大。*统的多输出隔离DC电源通常通过在变压器对设置多个绕组来扩展输出通道，但存在以下问题:1)输出路径数量有限，2)辅助电路精度低，3)任何一个输出的过载故障都会影响其他路径的正常工作。对上述问题的进一步研究将有助于拓宽多路输出电源的应用范围。本文研究了一种两级多输出隔离DC电源。前级LLC谐振电路实现电压隔离转换和输出稳压，后级采用多路功率晶体管开关电路实现输出通道的扩展和各路输出的独立控制。采用基于反馈电容的控制策略来降低后级功率晶体管在阻性-容性负载下导通时的电流尖峰，推导出不同负载下后级功率晶体管开关过程中电压和电流的变化规律。为了提高多路输出电源的故障保护能力，研究了一种可变励磁电感的变压器，并将其应用于LLC谐振电路中，针对输入掉电和输出过载故障优化电路设计，通过降低励磁电感，可以有效增加断电时间。设计每个独立的过载保护电路，使任何一路故障都不影响其他路的正常工作。此外，还研究了补偿电路，有效地解决了后级电路增加负载调整率的问题。对于电源后级的功率晶体管，分析器件可能经历的不同任务剖面，提取不同任务剖面对应的功率晶体管结的温度变化。建立了功率管的物理模型，通过有限元仿真得到了不同任务剖面下功率管内部的热应力分布，分析了功率管的失效机理，利用失效物理方法建立了功率管的寿命模型，实现了实际任务剖面下功率管的寿命预测。为了验证本文分析和设计的正确性和有效性，搭建了28V输入、5 + 15V输出的75W电源实验样机，测试了电路的基本工作特性和故障保护功能，通过调节变压器的励磁电感，电源掉电保持时间可以提高到原来的3倍左右；电源可以识别故障类型，采用不同的保护策略隔离故障，其他路由的工作不受影响。此外，搭建了28V输入、5 + 15V、5-15V和5 + 5V输出的175W电源实验样机，进行了热结构分析，实现了电源的模块化和集成化设计，并基于样机验证了负载调整率补偿电路的补偿效果。