关于通信用高频开关电源技术发展的相关研究

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1、关于通信用高频开关电源技术发展的相关研究（中国人民解放军66019部队）摘要：随着经济的发展和技术的不断进步，我国在通信技术方面取得了很大的进步，其中通信技术中的重要部分是开关电源。而随着技术的不断进步，传统的开关电源己经不能满足通信技术发展的要求，因此高频开关电源技术应运而生。木文对变换器拓扑，数字化控制，磁集成还有建模与仿真这四个方面入手，对通信用高频开关电源技术的发展进行探宄。关键词：通信；高频开关；发展1.前言随着科技的不断进步，通信技术的发展极大的带动了通信电源的发展，通信电源主要是由AC/DC一次电源和DC/DC二次模块电源组

2、成，其核心是用功率电子器件作为开关，采取一定的电路拓扑形式从而能达到稳定有效的控制，最终实现能量之间的转换。但随着该技术的不断发展，电源模板的小型化成为发展的主流，因此对于开关的使用频率也要求能实现不断的提高，传统的电路拓扑形式己经不能满足发展的要求，因此需要采用新的电路拓扑结构，对高频开关电源技术的发展也就带来了更高的要求。2.通信用高频开关电源技术的发展2.1高频开关电源的主电路组成高频开关电源的主电路主要是由输入滤波器，整流和滤波，DC-DC变换和输出直流与滤波组成。其中输入滤波器是为了滤出电网内的杂乱波纹，同时也能对木机所产生的杂

3、音进行阻止，防止其反馈散播到公共的电网当中；整流与滤波是指把交流的电源整流为比较平滑的直流电；DC-DC变换是指在把交流电源整流为直流电之后，为其附上负载的功能；输出直流与滤波是指，根据负载的要求，为其提供穂定并且可靠的直流电源。2.2高频幵关电源的作用高频开关电源技术的作用主要体现在对电路的控制，对电路的检测以及辅助电源这三个方面。其中对电路的控制主要体现在从输出的端口采取样本，把样本和设定的标准进行比较，然后在控制DC-DC变换器的过程当中，通过对频率或者脉宽的改变，以实现输出的稳定；检测电路体现在对电路在运行的过程当中所产生的各种参

4、数进行保护，同时给值班的人员提供各种显示仪表的数据，供艽记录和观察；而对电源的辅助主要体现在为控制电路和保护电路提供它们所需要的直流电源。2.3变换器拓扑近年来，变换器拓扑的热点技术主要是功率因数校正技术、多电平技术和软开关技术。;在实际的使用过程中，开关的损耗和开关的应力损耗比较大，采用软开关技术的话可以冇效的降低消耗；而要想提高变换器输入功率的因数，可以使用PEC技术，对于电网谐波污染的现象可以奋效减少；在通信电源的三相输入的变换器当中，主要采用的是多电平技术，这项技术对于开关管电压应力的降低起着有效作用［1】。以往变换器体积往往比较

5、大，为了适应技术的发展，变换器的体积要缩小，这就需要对开关的频率进行提高，才能提高功率的密度。0前有源籍位ZVS技术、同步整流技术和ZVS移相全桥技术是通信电源工程中应用最广泛的技术。2.4建模与仿真小信号和打信号的分析是开关型变换器的两种主要建模方法［2】。小信号分析法即平均分析法。这个方法对建模分析的突破冇着很大的意义。但这个方法存在着缺点，这个方法能够对信号进行很好的平均处理，但是对于博文的分析和稳定性的分析方面都不太准确。大信号分析法：包括解析法、相平面发、歼关信号流法、KBM法、通用平均法、人信号等效电路模型法和n次谐波三端口模

6、型法。还有一个是我国华南理工大学教授丘水生先生于1994年提出的，另外还有一个是等效小参量信号分析法，在1994年由丘水生教授提出，这个方法适合用在PWM变换器和谐振类变换器，对输出波纹能够进行冇效的分析。2.5数字化控制数字化主要是为了对电路的监控和保护以及保证系统通信，现在己经在通信的电源系统当中大量的使用数字化，许多的模拟电路都可以被其取代，以特定的界面电路作为中介，能完成和系统之间的通信及显示。保护和监控功能的完善是数字化应用先进的代表，对于PWM波也能进行输出，通过对电路的驱动，来达到对功率开关器件和闭环的控制。而0前数字化在通

7、信电源中的应用主要采用模拟和数字结合的方式。2.6磁集成功率密度的人幅度提高是通过提高开关的频率和减小开关变换器体积来实现的，但与之相应的是会大大增加幵关的损耗，磁性的器件也会更多的被使用，因此更多空间将会被占用［3】。一般来说，磁性元件的设计都非常的复杂，并且在设计的过程当中要从不同角度去思考问题，比如说，要选用什么尺寸的磁芯,要选用什么样的材质和绕组，还奋对铁的损耗和铜的损耗进行评估等等，还要对磁通不平衡问题进行考虑。磁集成所带来的种种优势，将使K成为通信电源在将来的大发展趋势之一。1.结语在将来，通信用高频开关电源技术发展方面，集成

8、化和小型化是主要的发展方向。在技术的创新方面，讲话集中在对效率的提高和重量的减少这两个方面,高频开关电源技术的优点体现在其造成的损耗小，效率高；所使用的是重量轻和体积小的无工频变压器；能够实现