高压宽范围输入两级DCDC变换器设计.pdf

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1、第50卷第12期电力电子技术Vo1．50，No．122016年12月PowerElectronicsDecember2016高压宽范围输入两级DC／DC变换器设计黄超。廖建军(中国电子科技集团公司第二十四研究所，重庆4ooo6o)摘要：针对机载设备供电中高压宽范围输入转低压大电流输出的应用需求，设计了两级DC／DC变换结构。介绍了两级电路整体工作原理和各级电路拓扑结构．提出了断续模式下Buck电路开关节点防止振荡的措施。对传统半桥结构进行了改进，以使其适合第二级，并着重分析了改进后的电流馈电半桥工作过程。样机试验结果验证了Buc

2、k+改进型电流馈电半桥的两级变换方案的可行性。关键词：变换器；高压宽范围；电流馈电中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)12加o49-03DesignofHigh·voltageWide-rangeInputTwo-stageDC，DCConverterHUANGChao．LIAOJian-jun(SichuanInstituteofSolid-stateCircu~，ChinaElectronicsTechnologyGroup．，Chongqing4OOO6O，China)Abstract

3、：Accordingtotheapplicationrequirementofhigh-voltagewide-rangeinputconvertingtolow-voltagehigh-currentoutputinthepowersupplyofairborneequipment，thestructureoftwo-stageDC／DCconverterisdesigned．Thewholeworkingprincipleofthetwo-stagecircuitsandthecircuittopologyofeachsta

4、geareintroduced．ThemeasureforpreventingswitchnodeoscillationwhenBuckcircuitworksindiscontinuousmodeisproposed．Thetraditionalhalfbridgestructureismodifiedtomakeitsuitableforthesecondstageandtheworkingprocessoftheimprovedcurrent-fedhalf-bridgeisanalyzedemphatically．Pro

5、totypetestresultsve,~fytheBuck+improvedcurrent-fedhalf-bridgetwo-stageconversionschemeisfeasible．Keywords：converter；hish-voltagewiderange；current-fed1引言2两级变换结构开关电源在各类电子设备中作用重要．随着图1为电路整体原理框图。电压调整级将宽电子设备的快速发展，需要大功率、高效率、小体范围输入电压稳定在合适的中间电压值．由于输积的高性能电源模块[1]。对于高压宽范围输入的入电压高

6、。为使后级隔离变压器便于优化设计。在DC／DC变换器。若采用单级变换结构，变压器设此选择Buck结构。隔离级开关管占空比固定，通计难度大。开关管需要同时兼顾最高电压输入时过变压器根据初、次级匝比将中间电压变换为输的电压应力及最低电压输入时的电流应力。难以出电压，同时实现电路输入与输出端的电气隔离。选择到性能良好的MOSFET；同时，输入输出变比此处隔离级选择半桥结构，且次级采用同步整流。大会导致占空比变化范围宽，不利于电路的稳定控制电路通过采样输出电压。产生占空比控制Buck控制。两级结构不但可以满足宽范围要求还可以电路开关管的

7、导通时间，从而使输出电压稳定。实现较高的输入输出比。同时使发热源分散，防止局部过热，提高了电源模块可靠性。文献【2—3】提出了不同的两级结构分别实现33～75V转5V／10A和210—270V转27V／40A，但均存在不足。图1两级变换结构此处根据某工程实际需求，采用Buck+改进Fig．1Structureoftwo—stageconverter型电流馈电半桥的两级结构。实现了180～450V3两级电路设计输入。5V／60A输出的高效DC／DC变换。3．1电压调整级设计。由于输入电压高，Buck电路采用同步整流会定稿日期：20

8、16—05—04作者简介：黄超(1985一)，男，四川眉山人，硕士，工程导致空载损耗过大，增加待机功耗；而常规的二极师．研究方向为开关电源设计。管续流Buck结构则会在负载轻载或空载时进入49第50卷第12期电力电子技术Vo1．50，No．122016年12月P