【摘 要】
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开关电源是各类电力电子设备的能量提供源泉，其稳定性和可靠性是电力电子设备正常工作的保障。隔离功能即通过变压器以及相关隔离传输信号元件实现电源前后级之间高低压的不共地。对于安全性以及抗干扰性能有严格要求的应用场景，隔离功能是开关电源的必备要素。当前主流的隔离反馈主要有光耦隔离反馈、磁隔离反馈以及变压器原边反馈这三种方式。然而在一些极限环境条件下，比如航空航天石油井下等强辐射高温的环境，由于反馈元件的
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开关电源是各类电力电子设备的能量提供源泉，其稳定性和可靠性是电力电子设备正常工作的保障。隔离功能即通过变压器以及相关隔离传输信号元件实现电源前后级之间高低压的不共地。对于安全性以及抗干扰性能有严格要求的应用场景，隔离功能是开关电源的必备要素。当前主流的隔离反馈主要有光耦隔离反馈、磁隔离反馈以及变压器原边反馈这三种方式。然而在一些极限环境条件下，比如航空航天石油井下等强辐射高温的环境，由于反馈元件的极限工作温度以及反馈精度等问题，这几种隔离反馈方式是无法满足要求的。为解决这一问题，本文提出了基于隔离驱动功能的直接反馈方式。
本文所设计的基于隔离驱动的直接反馈方式通过副边控制的方法，从电源的输出端采集反馈信号后直接传递给PWM控制芯片，根据反馈信号来调整PWM控制波形的占空比，从而调节输出电压，PWM控制芯片与MOSFET之间通过隔离驱动模块实现控制信号的隔离传输。
为实现隔离，本文设计了隔离驱动模块和供电模块，其中隔离驱动模块将PWM控制信号调制为频率较高的信号，通过脉冲变压器传送给后端驱动芯片解调，并生成MOSFET的驱动信号，从而实现PWM控制芯片与MOSFET的隔离。供电模块包含新型启动电路以及辅助反激供电模块，配合使用能够同时为变压器初级侧的隔离驱动模块以及次级侧的PWM控制芯片供电。
本文还制作了半桥式开关电源测试样机，在前述工作的基础上设计了功率逆变电路、整流滤波电路以及PWM控制电路，并搭建了室温与高温两大测试平台，对样机进行综合测试。最后分析实验结果证实这种新型反馈方式在高温下有着良好的性能，对于开关电源在一些极限环境下的应用有着重要意义。
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