高頻開關電源的設計與實現(xiàn)（畢業(yè)論文）

　　通信電源是電信網(wǎng)的能源，其供電質(zhì)量的好壞直接關系到整個電信網(wǎng)的暢通，本課題首先分析了近年來國內(nèi)外高頻通信開關電源的發(fā)展狀況，在理論分析和電路實驗的基礎上，開發(fā)出了一種新型的高頻通信開關電源（交流配電模塊、直流配電模塊、4只高頻開關整流模塊和監(jiān)控模塊置于同一機架內(nèi)），該電源優(yōu)化了電路的主要參數(shù)，設計了相移脈寬調(diào)制零電壓開關諧振（PS-ZVS PWM）全橋變換器電路和以集成控制器UC3875芯片為核心的控制電路，實現(xiàn)了功率開關管的零電壓開通和近似零電壓關斷，研制出高效率（達93%）、高穩(wěn)定度（±0.5%）、高可靠性、低電磁干擾的高頻開關整流模塊。同時文中還提到了以MCS-51單片機電路為核心的的電源監(jiān)控模塊與監(jiān)控設計思路。保證了整機能夠安全可靠工作。

　　變換器電路

　　開關電源采用常規(guī)的PWM 方式工作，在開關轉(zhuǎn)換期間，功率器件上會同時承受高電壓和大電流，造成轉(zhuǎn)換時功率損耗較大，有時功率器件發(fā)熱嚴重，影響可靠性，而且隨著工作頻率的提高，這種現(xiàn)象更為嚴重。為了減少開關損耗，提高工作頻

　　率并增加可靠性，人們在PWM 硬開關的基礎上提出幾種軟開關電路拓撲，主要有準諧振開關變換器（QRC），多諧振開關變換器（MRC）以及相移脈寬調(diào)制零電壓（零電流）諧振變換器。準諧振變換器和多諧振變換器優(yōu)點是工作在諧振狀態(tài)，實現(xiàn)了軟開關，大大降低了開關損耗，而且可以吸收電路的寄生參數(shù)（不在乎電路的寄生參數(shù)存在），幾乎不產(chǎn)生電磁干擾。缺點是輸出同樣功率時，與PWM方式相比，其正弦波電流峰值較大，對開關器件要求較高，此外其正弦波較高的峰值電流引起的正向?qū)〒p耗增大，在一定程度上又抵消了一些降低開關損耗的好處，而且工作頻率隨輸入電壓和負載變化有一定的變化范圍，不便設計輸出濾波電路的參數(shù)。相移脈寬調(diào)制零電壓開關（諧振）變換器仍采用PWM工作方式，只在開關轉(zhuǎn)換時采用諧振方式，這樣既克服了PWM方式硬開關造成的較大開關損耗問題，又實現(xiàn)了恒頻工作，避免了準諧振和多諧振開關變換器工作頻率變化及正弦波電流峰值大的缺點。

　　圖2.1 相移脈寬調(diào)制零電壓開關（諧振）變換器原理框圖