一种变频式宽输入开关电源设计

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1、第49卷第1期电力电子技术Vo1．49，No．12015年1月PowerElectronicsJanuary2015一种变频式的宽输人开关电源设计张文合，胡天友，郭建波，吴小波(电子科技大学，机械电子工程学院，四川成都611731)摘要：在一些供电不稳定的场合，为了满足系统对辅助电源供电质量的需求，设计了一种120～850V宽输入的开关电源。相对于传统固定开关频率的开关电源加入了变频电路，具有自主变频功能，可自动根据输入电压大小改变开关频率。此外采用峰值电流控制，在反馈补偿网络中加入了2型补偿网络，消除了造成系统不稳定，影响其快速性的零点和极点，保证了输出

2、电压快速调节性和稳定性。实验结果表明该电源能够在设计的范围内，适应输入电压大范围波动，提供可靠的直流电压。关键词：开关电源；峰值电流控制；补偿网络中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)O1—0074—02DesignofaWide·inputSwitchingPowerSupplyWithFrequencyConversionZHANGWen—he，HUTian．you，GUOJian．bo，WUXiao—bo(UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Cheng

3、du611731，China)Abstract：Accordingtotheneedofpowersupplyqualityinsomespecialoccasion，an120-850VswitchingpowerSU—pplyisdesigned．Acircuitthatcanchangeswitching~equencybasedontheinputvoltageisintroduced．Inaddition，thepeakcurrentcontrolisused，andthetype一2compensationcircuitusedtoofsetp

4、ole-zeropointinthe~edbackloopguaranteestherapidadjustmentofoutputvoltageandstabilityofthesystem．Experimentalresultsshowthatitcanadapttoawidefluctuationofinputvoltageandprovidelong—termreliableDCvoltagewithinthedesignedrange．Keywords：switchingpowersupply；peakcurrentcontrol；compensa

5、tioncircuitFoundationProject：SupposedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．611061107)1引言常用的开关电源多采用固定开关频率，当输入电压过高时，占空比过小，开通时间太短，可能引起开通脉冲丢失，造成电源工作不稳定。常用的图1反激电路原理图Fig．1Principlediagramofflybackcircuit开关电源输入是市电经整流后的稳定电压，但一些供电不稳定的场合或因某些设备导致市电局部反激变换器的变压器起着储能元件的作用，不稳定．输入电压会存在大范围的波

6、动，为了适应可视为一对相互耦合的电感。S开通后，VD处于这种情况，设计了一款100—600V直流输入，多路断态，』、，。电流线性增长至ip=Ua~DT]L，电感储能增输出的具有自主改变开关频率的辅助电源。采用加，储能E=(1／2)Lp／?，其中，为直流侧输入电反激变换器．根据输入电压大小改变开关频率，保压，D为占空比，为开关周期，为初级电感；S证电源在宽输入电压范围内，可靠的为系统供电。关断，Ⅳ1的电流被切断，变压器中的磁场能量通2变频反激变换器的工作原理过Ⅳ2和VD向输出端释放。次级电感电流下降到零以后，VD关断，电容单独向负载供电。变频式反激变换器与固

7、定频率反激变换器假设田为反激变换器效率，，为输入、输(如图1所示)工作原理完全相同。以固定频率反出功率，则：Pm=PJn，E=(。)。将i和E代入激变换器为例分析，有连续和断续两种工作模式，上式整理后可得：Uo=U~D[nR。T／(2L)]1，2。此处采用断续工作模式，可分2个阶段分析。上式即为变频的证据，当较大时，增加即降低开关频率厂，保证D不会太小，使得导通时基金项目：国家自然科学基金(611061107)间大于开关管的最小导通时间，防止因输入电压定稿日期：2014—03—13作者简介：张文合(1989一)，男，河南鹤壁人，硕士研究生，过高造成触发脉冲

8、丢失，就能够保证S可靠开通，研究方向为电力电子与电气传动。稳定输出