开关式直流电源电路设计

  其中：EL为逆变桥输入最低电压 m为同一电流支路中串连的开关器件个数，本例中m=2 VCE(SET)开关器件，通态压降 N隔离变压器变比 K隔离变压器内阻降压引入的系数

  VL是滤波电感L的直流压降，VR是R3等的等效电阻压降，他们 的数值一般较小。 D的选取原则： ①输出上限功率和输入最低电压时，选D的最大值。例如：0.85~0.9 ② f S 高（功率较小的电源）时， D最大值时，要注意“死区”时间不 能小于开关器件关断时间，且要有余量。 本例中：如果 f S 选20KHZ（功率较大，用IGBT）

  当输出电压VO最高，输入电压VP最低时，如果D已达到最大值， 是一种满足技术指标的最低要求。 此时，

  使输出电压快速上升。因此一般应留有一定余量。 如：VP选用35V，VO=30V时，D=30/35=0.85714

  T1时间段逆变电路输出能量，使C上能量得到补充， 电压上升。 T2时间段逆变电路无能量输出，C通过负载放电,电压 下降。 在极端情况下，T1可以很小T2相对较大（输入电压 高或需要使输出电压迅速下降）时，则 VC  Vh  VL 基本由IO、C、TS来决定。

  突加负载时，控制电路可将D调至0.9，Vi出现超调使VO快速上升， 保证迅速恢复能力。

  滤波电容C的计算： C和输出电压中的交流分量关系很大。由于C和负载并 联，再加上容抗的频率特性，频率较高的电流成分主要通 过C，负载中流过的很少。 C两端的电压VC除直流分量VO外,还有交流分量，与 输出电压纹波大小对应。为了减小纹波，加大C是有好 处的，但过份加大没有必要。

  L，C为输出电路滤波元件。R1、R2、R3为输出电压电流检测电阻。 V和I是输出电压电流表，也可使用数字显示。 R3一般是专业生产的分流器（电阻），需和电流表配合使用，如： 电流表为DC300A，则选用75mV/300A的分流器。 R1、R2可自己设定，原则是输出电压取样值Vf需在控制电路适应 范围内。

  如果开关器件关断时间小于TD，且有余量，D可选0.9。否 则D要减小，同时电压利用率也将下降。

  2.4输出电压纹波：≤300mV 因电路中有交流环节，在变幻为直流时存在脉动电压，由于滤波电 路不可能理想，因此输出直流电压中总含有交流成份。输出电压纹波的 大小表示了所含交流成份大小的允许值。这里特别要注意稳定度和纹波 的区别。

  直流电源的应用限制范围很广，许多用电设 备都需要直流电源。例如：直流电机驱动， 电镀，电子设备等。 得到直流电源的方法也很多，能够正常的使用 直流发电，蓄电池等。但最常用的还是用 整流电路将交流变为直流。 为得到稳定的电压，直流电源一般也 需要调压能力，因此出现了各种具有稳压功 能的直流电源电路。如：晶闸管移相整流电 路，不控整流加线性稳压电路等。 随着电力电子技术的发展，在功率较大， 要求比较高的应用场合，开关式直流电源得到 了广泛的应用。该电源技术也是当前发展最 快的电力电子技术之一。

  峰值电流时已不能够满足技术指标要求，因此要看技术 指标的具体实际的要求。如技术指标中明确纹波和输出电流的对 应关系，则应按技术方面的要求计算C，如没有明确说明，则满 足额定电流时的纹波电压要求就算合格。

  实际可选15~20个50V1000μF的电解电容并联构成。 大于计算值时，输出电压纹波将小于要求值，大太多没有 必要。

  2.5输出额定电流：150A。短时过载电流：225A（5分钟）。峰值过载电 流：300A（5秒钟）。 2.6动态特性：负载在0~50%，50%~100%，100%~50%，50%~0突变 时，输出电压变化不超过额定值的±20%，且在0.1秒时间内恢复至 额定电压的±2%以内。

  2.7输入电源：380V ±10%，50HZ ±5HZ，三相三线、典型开关式直流电源电路

  2.2输出电压调整范围：28±2V；26~30V 2.3输出电压稳定度：±0.5%（稳态负载从0~100%时，

  有关C的讨论：纹波电压的大小与负载电流IO有关，当IO 加大时，纹波也相应增加。例如：本例中如果选用20个 1000μF的电容并联，则C为20000μF。 当IO=150安时，