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并聯型高頻開關直流電源的系統設計
來源:作者:本站

  近幾年來,各式各樣的開關電源以其小巧的體積、較高的功率密度和高效率越來越得到廣泛的應用。隨著電力系統自動化程度的提高,特別是其保護裝置的微機化,通訊裝置的程控化,對電源的體積和效率的要求不斷提高。電源中磁性元件和散熱器件成了提高功率密度的巨大障礙。開關頻率的提高可以使開關變換器(特別是變壓器306彩票、電感等磁性元件以及電容)的體積306彩票、重量大為減小306彩票,從而提高變換器的功率密度。另外,提高開關頻率可以降低開關電源的音頻噪聲和改善動態響應。但是由于開關管的通斷控制與開關管上流過的電流和兩端所加的電壓無關,而早期的脈寬調制(PWM)開關電源工作在硬開關模式306彩票,在硬開關中功率開關管的開通或關斷是在器件上的電壓或電流不等于零的狀態下強迫進行的,電路的開關損耗很大,開關頻率越高,損耗越大306彩票,不但增加了熱設計的難度而且大大降低了系統得可靠性,這使得PWM開關技術的高頻化受到了許多的限制。

  根據高頻電力操作電源的設計要求306彩票,結合實際的經驗和實驗結果選擇合適的開關器件,設計出穩定可靠、性能優越的控制電路306彩票306彩票、驅動電路、緩沖電路以及主要的磁性元器件。對最大電流自動均流法的工作原理以及系統穩定性進行了較為深入的研究。采用均流控制芯片UC3907設計了電源的均流控制電路306彩票,使模塊單元具有可并聯功能,可以實現多電源模塊并聯組成更大功率的電源系統。

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  1 系統原理的設計思想

在設計大型的開關電源模塊時,首先需要對系統有一個整體的規劃,以便于設計整體結構及相應的輔助電源306彩票。高頻開關直流電源系統的總體框圖306彩票。(如圖1)。

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  2 控制主電路設計

  2.1電壓電流雙環控制

  為了實現輸出電壓電流均可控,通常采用電流模式控制,常用的電流模式控制有峰值電流控制法和306彩票306彩票。針對峰值電流控制的不穩定性306彩票,容易發生次諧波振蕩306彩票,對噪聲敏感,抗噪聲性差等幾個缺點306彩票。我們采用平均電流控制法PWM。

  平均電流模式采用雙閉環控制,其內環控制輸出濾波電感電流306彩票,外環控制輸出電壓,提高了系統響應速度。平均電流模式控制PWM的原理圖(如圖2)。

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