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楼主:鑫宇航科技  时间:2019-12-11 19:27:03
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电源设计中即使是普通的直流到直流开关转换器的设计都会出现一系列问题,尤其在高功率电源设计中更是如此。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。除功能性考虑以外,工程师必须保证设计的鲁棒性,以符合成本目标要求以及热性能和空间限制,当然同时还要保证设计的进度。另外,出于产品规范和系统性能的考虑,电源产生的电磁干扰(EMI)必须足够低。不过,电源的电磁干扰水平却是设计中最难预计的项目。有些人甚至认为这简直是不可能的,设计人员能做的就是在设计中进行充分考虑,尤其在布局时。

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软开关DC/DC转换器的开关管,在开通或关断过程中,或是加于 其上的电压为零,即零电压开关(Zero-Voltage-Switching,ZVS),或是通过开关管的电流为零,即零电流开关(Zero-Current·Switching,ZCS)。电源模块常见异常输入电压过高电源模块输入电压过高,轻则导致系统无法正常工作,重则烧毁电路。这种软开关方式可以显着地减小开关损耗,以及开关过程中激起的振荡,使开关频率可以大幅度提高,为转换器的小型化和模块化创造 了条件。功率场效应管(MOSFET)是应用较多的开关器件,它有较高的开关速度,但同时也有较大的寄生电容。它关断时,在外电压的作用下, 其寄生电容充满电,如果在其开通前不将这一部分电荷放掉,则将消耗于器件内部,这就是容性开通损耗。为了减小或消除这种损耗,功率场 效应管宜采用零电压开通方式(ZVS)。

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开关电源大致由主电路、开关电源控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成。在功率开关管的电压和电流定额相同时,转换器的输出功率通常与所用开关管的数量成正比。1、主电路冲击电流限幅:限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。输入滤波器:其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分。输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。2、控制电路一方面从输出端取样,与设定值进行比较,然后去控制逆变器,改变其脉宽或脉频,使输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对电源进行各种保护措施。3、检测电路提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。4、辅助电源实现电源的软件(远程)启动,为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。

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