【正文】 京：電子工業(yè)出版社， 2021. [6] 曲學(xué)基 .新編高頻開關(guān)電源 .北京：電子工業(yè)出版社， 2021. [7] 童詩白，華成英 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) .北京：高等教育出版社， 2021. [8] 阮新波 ， 嚴(yán)仰光 .全橋變換器的控制策略 .電力電子技術(shù) ,1998. [9] 阮新波，嚴(yán)仰光 .脈寬調(diào)制 DC/DC全橋變換器的軟開關(guān)技術(shù) .北京 :科學(xué)出版社 ,1999. [10] 何希才 .穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計與應(yīng)用 .北京：中國電力出版社， 2021. [11] 楊旭 ， 裴云慶 ， 王兆安 .開關(guān) 電源技術(shù) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [12] Power Supply Design ,Third Trans on Power Electronics， 1999. [13] Middlebrook R D. Transformer less DC to DC converter with large conversion Trans on Power Electronics,1998. [14] 許大宇 ， 對移相控制零電壓開關(guān) PWM全橋直流變換器的新型理論分析方法 .電 機(jī)與控制學(xué)報 ， 2021. [15] 阮新波 ， 軟開關(guān) PWM DC/DC 全橋變換器的理論基礎(chǔ) . 電工技術(shù)學(xué)報 ,1999. [16] 陳堅 .電力電子學(xué) .北京 :高等教育出版社， 2021. 。 其次，感謝所有幫助過我的老師們，他們的熱情以及在科研工作中的忘我精神和在教學(xué)過程中的嚴(yán)謹(jǐn)，給我留下了深刻的影響，使我受益非淺。首先，要感謝我的指導(dǎo)老師曹建平老師。此外另一個關(guān)鍵電路就是 PWM控制電路，所采用的是 MOSFET 開關(guān)管，控制電路的好壞直接關(guān)系到電源系統(tǒng)的整體性能。其各模塊主電路、控制電路、保護(hù)電路設(shè)計方法和思路比較多，通過比較各模塊各個實現(xiàn)方法優(yōu)缺點和設(shè)計的要求，選擇了比較適合的電路。 輸出整流二極管的選型 因為 輸出二極管工作于高頻狀態(tài) ， 所以應(yīng)選用快恢復(fù)二極管。 DCDC 變換器開關(guān)管的選擇 本設(shè)計 DCDC變換器晶閘管選用的是電力 MOSFET晶閘管 ， 根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)得知加在 17 晶閘管上的最高電壓為 2220 V即： VU a x ??? 取 50%裕量 ： ?? 一些參數(shù)尚不知道的情況下，我們需要估算開關(guān)管的 電流，以便選擇開關(guān)管和計算輸出濾波電路。 本設(shè)計穩(wěn)壓電源為 24V最大為 10A的穩(wěn)壓電源根據(jù)開關(guān)電源的一般效率約為 80%取其值所以輸入功率約為 ： WP 3 0 ???? 所以最大輸入電流為 ： AI ??? 因此 ， 選用額定電流為大于 2A 是晶閘管。當(dāng)主電路電流增大， Ur1=R1is/n 隨之增大，當(dāng) Ur1 大于 UH 時，比較器 A 輸出由低電平變?yōu)楦唠娖?，并?RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，去封鎖 PWM 輸出，使主電路開關(guān)管關(guān)斷。調(diào)節(jié)器 RP可以改變過壓保 護(hù)的限值。 (4) 回路穩(wěn)定性好、負(fù)載響應(yīng)快 因為本論文全橋變換器中的電感電流是連續(xù)的，控制峰值電流就相當(dāng)于控制平均電流，電流型控制可以看作是一個受輸出電壓控制的電流源， 而電流源的電流大小就反映了電源輸出電壓的 大小。只要給定或者限制考電流，就可以準(zhǔn)確地限制流過開關(guān)管和變壓器中的最大電流，從而在輸出過載或短路時保護(hù)了開關(guān)管和變壓器，也可以有效地克服因輸入電壓的浪涌產(chǎn)生很大的尖峰電流而損壞開關(guān)管的故障。歸納起來，電流控制模式的優(yōu)點主要有以下幾點： (1) 對輸入電 壓的變化響應(yīng)快 這可直觀的從電路的工作原理中分析得出，電源輸入電壓的變化，必然會引起變壓器的初級電流上升斜率的變化，如電壓升高，則電流增長變快，反之則變慢。大家知道，開關(guān)電源的電流都要經(jīng)過電感的，對于電壓信號有 90 度的相位延遲，而對于整個電源穩(wěn)壓系統(tǒng)來說，實際上需要不斷調(diào)節(jié)的是輸入電流，以適應(yīng)輸入電壓和負(fù)載的變化而保持輸出電壓恒定的要求。當(dāng) Ur 幅度達(dá)到 Ue 電平時， PWM 比較器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，鎖存器復(fù)位，驅(qū)動撤除，開關(guān)管關(guān)斷，電 13 路逐個地檢測和調(diào)節(jié)電感電流脈沖，由此控制電源的輸出電壓。它工作的基本原理是：當(dāng)恒頻時鐘脈沖置位鎖存器時，輸出電壓 U0 與參考電壓 Uref 經(jīng)誤差放大器 EA 放大后得到了一個誤差電壓信號 Ue ， Ue再與振蕩電路產(chǎn)生的固定鋸齒波電壓經(jīng) PWM 比較器 COM 比較，由鎖存器輸出占空比隨誤差電壓信號 Ue 變化的具有一定占空比的一系列脈沖 [13]。 PWM 集成控制器的工作原理 PWM集成控制器通常分為電壓控制模式和電流控制模式 ， 電流控制模式因為動態(tài)響應(yīng)快，補償及保護(hù)電路簡單，增益帶寬大，易于均流及可防止偏磁等優(yōu)點而被廣泛采用電流控制模式又分為峰值電流模式和平均電流模式，本論文采用 UC1825A集成芯片 峰值電流控制模式。 Q1, Q3 的驅(qū)動信號分別領(lǐng)先于 Q4, Q2，可以定義 Q1, Q3 組成的橋臂為超前橋臂， Q2, Q4 組成的橋臂為滯后橋臂。 Q1和 Q3 分別在 Q4 和 Q2之前關(guān)斷。由高頻變壓器的漏感與開關(guān)管結(jié)電容在開關(guān)過程中產(chǎn)生高頻振蕩所引起的電壓尖峰，當(dāng)其超過輸入電壓時，鉗位二極管 Dl～ D4 將導(dǎo)通，使開關(guān)管兩端的電壓被限制在輸入電壓上。下面簡要說明幾種控制方式的區(qū)別 [15]。 圖 16 全橋變換器電路結(jié)構(gòu) 基本工作原理為：直流電壓 Vin 經(jīng)過 Q D1～ Q D4 組成的全橋開關(guān)變換器，在高頻變壓器初級得到高頻交流方波電壓，經(jīng)變壓器降壓，再全波整流變換成直流方波，最后通過電感 L、電容 C 組成的濾波器，在 R上得到平直的直流電壓。 a) C 型濾波電路 b) 倒 L型濾波電路 c) π型濾波電路 圖 15 濾波電路的基本形式 根據(jù)以上的分析選用方案二。 方案二：采用電容濾波電路。 方案 一 ：采用電感濾波電路。常見的整流電路主要有全波整流電路、橋式整流電路、倍壓整流電 路。選取輔助電源電路形式時，只要該電源能滿足控制電路的要求即可。過流保護(hù)和過壓保護(hù)是為了保護(hù)負(fù)載和電源兩者而設(shè)置的，而欠壓保護(hù)和溫度保護(hù)是為了電源本身而設(shè)置的。輸出電壓在合閘時容易出現(xiàn)過沖，這種過沖，合閘時可能發(fā)生，在關(guān)閉電源時也可能產(chǎn)生，只要達(dá)到足夠的幅度將會給負(fù)載造成損害，而且，反復(fù)的大電流沖擊對電容器本身也不利，同時還會引起干擾 ，因此，開關(guān)電源必須具備輸出電源軟啟動的功能。 控制電路輸出的 PWM信號，電平幅值和功率能力均不足以驅(qū)動大功率開關(guān)元件，因此選擇合適的驅(qū)動電路是必須的。脈沖產(chǎn)生電路是控制電路的核心。 控制電路 控制電路是開關(guān)電源系統(tǒng)的另一重要部分。利用諧振電感和諧振電容的諧振作用，使開關(guān)器件在正弦波的零電壓或零電流處開通或關(guān)斷。極間電容電壓轉(zhuǎn)換時的 du/dt 會藕合到輸入端，產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾，影響電源本身和電網(wǎng)中其他電器設(shè)備的運行。因此，常常加入緩沖電路，它可以限制開通時的 du/dt 和關(guān)斷時的 di/dt，使功率器件安全正 常運行。但是需要的功率元件較多，在開關(guān)導(dǎo)通的回路上，至少有兩個管的壓降，因此功率損耗也較大。一般控 制電路應(yīng)具有以下功能 :控制脈沖產(chǎn)生電路、驅(qū)動電路、電壓反饋控制電路、各種保護(hù)電路、輔助電源電路。輸入整流濾波回路將交流電通過整流模塊變換成含有脈動成分的直流電，然后通過輸入濾波電容使得脈動直流電變?yōu)檩^平滑的直流電。 圖 13 開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖 5 從圖中可以看出，這幾部分是相輔相成的統(tǒng)一整體。而在變頻器中的廣泛應(yīng)用更顯其本色。開關(guān)電源的工作原理就是通過改變開關(guān)器件的開通時間和工作周期的比值即占空比來改變輸出電壓，通常有三種調(diào)制方式 : 脈沖寬度調(diào)制 (PWM)、脈沖頻率調(diào)制 (PFM)和混合調(diào)制。 開 關(guān) 電源 一般多采用脈沖寬度調(diào)制（ PWM）控制方式。其中有 :U0=UmT1/T 式中， Um 為矩形脈沖的最大電壓值；T為矩形脈沖周期， T1為矩形脈沖寬度。 本文 設(shè)計的直流開關(guān) 穩(wěn)壓 電源主要應(yīng)