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开关电源设计机载高频开关电源设计
机载高频开关电源产品专门用于输入交流400Hz的场合，这是 特意为了满足军用雷达、航空航天、舰船、机车以及导弹发射 等专门用途所设计的。应用户要求，研制出机载高频开关电源 产品对电子武器装备系统的国产化，这种技术因通态损耗很低而使得DC/DC变换器的效率很高。但 需工作频率相对较低，一般选取20〜40kHz。由于半桥组合开 关只需两个开关，总的开关器件的数目少,使可靠性显著提高。
3半桥电路平衡控制技术
通过控制和调整IGBT/MOSFET栅驱动的延迟时间可使半桥平 衡，避免变压器偏磁饱和过流，烧毁开关管。这在脉冲较宽大 时，很容易实现。但当轻载或无载时，脉宽很窄（例如小于 ）,此时的IGBT/MOSFET延迟已取消。因此在窄脉宽时, 为保持其平衡，我们采用了一个低频振荡器。当脉宽小于
，振荡器起振使PWM发生器间歇工作，保持脉宽不 ,以维持半桥平衡，使其在无载时能正常工作。
由于工作频率较低，组合开关的开关损耗很小，通态损耗也很 小。
图4半桥电路平衡控制电路
4多重环路控制电路
平均电流模式控制系统采用PI调节器，需要确定比例系数和 零点两个参数。调节器比例系数KP的计算原则是保证电流调 节器输出信号的上升阶段斜率比锯齿波斜率小,这样电流环才 会稳定。零点选择在较低的频率范围内，在开关频率所对应的 角频率的1/10〜1/20处，以获得在开环截止频率处较充足的 相位裕量。
另外，在PI调节器中增加一个位于开关频率附近的极点，用 来消除开关过程中产生的噪声对控制电路的干扰，这样的PI 调节器的结构如图
5所示。
图5具有滤波功能的PI调节器
控制电路的核心是电压、电流反馈控制信号的设计。为了保证 在系统稳定性的前提下提iWj反应速度，设计了以电压环为主的 多重环路控制技术。电流环响应负载电流变化，并且有限流功 能。设计电路增加了对输出电感电流采样后的差分放大，隔直 后加入到反馈环中参与控制，调节器增益可通过后级带电位器 的放大环节进行调节。这样电源工作在高精度恒压状态下，输 出动态响应，使电源在负载突变的情况下，没有大的输出电压 过冲。
5提高散热效果，降低热阻
为了减小整机体积，达到合理的功率密度，采用了强迫风冷方 式。对于风冷散热器来说，风速的大小直接关系到散热效果的 优劣。由于要求前后通风，在设计时应考虑：
保证风速达到一定的要求（V二6m/s）,并考虑风压的影响。当 风压低于散热器压头损失时，冷却风根本就吹不过去或风速很 低，达不到提高散热率的目的。
由于散热器及翼片间隙同风道与散热器间隙有很大差别，当风 压过低时，可以在进风口散热器与风道的间隙间加挡流栅板或 喇叭型的进口，强迫风从散热器的翼片间流过。
升压电感、主变压器、输出滤波电感成一排固定在散热器上半 部，主板固定在散热器下半部；主板上的功率器件如功率开关 管、输出整流管通过钢板压条固定在散热器上，主板上半部放 质低元器件、下半部放置高元器件，风扇放置在散热器前中上 位置并固定在前面板上，采用前进风后出风方式。
军用高频开关电源产品不但要考虑电源本身参数设计,还要考 虑电气设计、电磁兼容设计、热设计、结构设计、安全性设计 和三防设计等方面。因为任何方面哪怕是最微小的疏忽