大电流多输出通信电源的研究

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本文设计了一种新型的高效率、高功率因数大电流多输出通信电源。在分析了目前多路输出电源电路优缺点的基础上,本文在功率变换部分采用了两级变换结构,即高功率因数软开关AC/DC变换和基于双电感的全桥移相软开关DC/DC变换,获得一路主输出;再经过基于磁放大器的多路输出变换器获得其它三路辅助输出。论文重点分析了功率变换电路和多路输出电路的工作原理等关键技术、设计并计算了主电路的各个参数,研制出了样机并进行了实验室实验。论文研究的主要内容如下: 1.研究了基于双电感的高功率因数软开关AC/DC变换器,该电路实现了主开关管的零电压开通、辅助开关管的零电流关断及Boost二极管的零电流关断,提高了变换器的效率。 2.研究了基于双电感的全桥移相软开关DC/DC变换器的基本原理及工作过程;在理论上证明了该变换电路在轻载甚至于空载条件下也能使滞后臂实现零电压开通,同时降低了变压器副边占空比的损失,降低了变压器漏电感与变压器副边整流二极管的结电容谐振而产生的环流,故减少了副边整流二极管的电流应力;分析了超前臂与滞后臂实现ZVS的条件和相对应的死区时间;设计了双电感的励磁电感及主电路的各个参数;设计了控制电路、驱动电路与保护电路;对其进行了计算机仿真和实验室验证。验证结果表明该电路具有拓扑结构简单、效率高等优点,适于高电压大功率应用。 3.研究了基于磁放大器的多路输出变换器;分析并设计了磁放大器和磁放大器的复位电路;对后相校正部分进行了小信号分析;研究了该后相校正器的稳定性并设计了补偿电路,最后进行了实验室验证。验证结果表明该多路输出变换器的输出电压纹波和交叉负载调整率相对于传统的多路输出变换器大大降低,同时变压器副边的整流二极管在零电流下关断,提高了整个变换器的效率。并根据调试过程中出现的问题,给出了调试过程中所注意的问题及出现问题时相应的解决方案。 4.研制了四路200W输出的功率变换模块原理样机。经过大量的实验,实验结果表明该电源无论是在理论上,还是在实验中,都是可行的,而且具有相当的实际价值。
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