超宽输入范围反激辅助电源设计
超宽供电电压(18-260V)开关电源设计
12 μH (maximum)
表 1. 变压器参数。(NC = 无连接,TIW = 三层绝缘线)。
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超宽输入电压范围电源设计方案
超宽输入电压范围电源设计方案关键词摘要:非隔离 宽电压输入范围 高耐压降压 蓄电池降压 超宽电压输入 DC-DC 转换器 AC-DC变换器 仪器仪表电源 工业控制辅助电源 宽电压电源模块设计特色:• 超宽输入电压范围(10-265 VAC 或13-400VDC))• 极高能效• 效率高达65%• 极低的功耗:典型待机功耗小于6mW(@带载100uA时)应用领域:• 输入电压范围变化极宽的蓄电池供电场合(动力车系统、光伏系统、UPS不间断电源、EPS应急电源、光伏逆变器、风光互补控制器、动力电池保护板、BMS电池管理系统等的DC-DC转换供电模块);• 工业电器的供电控制(特别是宽电压输入范围的工业控制所用的辅助电源,比如仪器仪表,智能电表,自动化仪表,定时器,工控设备等);• 家用电器的供电控制(比如WIFI插座、电饭煲、洗碗机及其它白色家电)。
• 其它非隔离供电的应用,比如夜间照明灯、LED驱动、电表及住宅加热控制器等。
设计概述:在某些特殊的应用场合里,需要电源系统在很宽的电压范围内都能正常工作,如光伏系统、UPS等,尤其在工业现场,电网的电压往往受用电负载的变化而变动,特别是负载较大时情况尤其严重,另外现场环境的干扰尖峰也会叠加在输入电压上一起进入电源电路,致使在恶劣环境下正常供电的电源芯片或其它的元件极其容易损坏。
本文所设计的超宽范围输入电压的转换器电源可在输入10~265VAC(或13-400VDC)的范围内正常工作(有较宽的输入电压,对外部电压有较大的容限,以保证外部供电电源出现较大波动时不会损坏系统,同时要有稳定的输出电压以及一定带负载能力,以保证整个系统能够稳定的工作),适用于全球电压范围的交流市电又可使用蓄电池(24V,36V,48V,96V,240V,360V....等等)供电。
同时也为产品任意采用110V电压或220电压,还是使用蓄电池电压均可直接使用提供了方便,能够适用于世界各国的供电电压,包括日本的100VAC、欧洲的230VAC甚至美国的120/208VAC, 以及蓄电池供电电压(24V,36V,48V,96V,240V,360V....等等)。
超宽输入电压反激式开关电源的设计
超宽输入电压反激式开关电源的设计 Super Wide Input Voltage Range,Off-Line FlybackSwitching Power Supply Design飞兆科技股份有限公司 杨恒(200070)摘要:一般的反激式开关电源变换器的输入电压范围只能满足于1:3的关系,即90-264V AC ,而当要输入电压范围更宽时,例如1:6.6,即90-600V AC 时,传统的固定工作频率的反激式开关电源变换器就不能满足工程上的要求。
本文介绍了利用压控振荡器(VCO)的控制方法,来实现非常宽的输入电压范围。
当输入电压变化时,变压器反馈绕组的电压也变化,使控制IC 的振荡频率作出对应的调整,以满足非常宽的输入电压的要求。
叙词:反激式开关电源,,压控振荡器(VCO),定频率,变频率。
1. 引言现在有许多方面的问题困扰着电源设计工程师。
例如,正激式变换器的输入电压变化范围较小,仅为90-130V AC ;或180-264AC ;而使用升压模式的变换器输入电压范围也只能适合与90-270V AC ,任何要满足更高的输入电压范围的产品则必须重新设计。
公司生产产品的目的是满足市场的需要,如产品的成本很高,对消费者来说都将是难以接受的。
附加的产品功能不但对企业来说是必须的;而且对用户来说也是可接受的。
一般的反激式开关电源变换器的输入电压范围只能满足于1:3的关系,即90-264V AC ;而当要输入电压范围更宽时,例如1:6.6,即90-600V AC 时,传统的固定工作频率的反激式开关电源变换器就不能满足工程上的要求。
本文介绍了利用压振荡器(VCO)的控制方法,来实现非常宽的输入电压范围的要求。
当输入电压变化时,变压器反馈绕组的电压也变化,使控制IC 的振荡频率作出对应的调整,以满足非常宽的输入电压的要求。
2. 固定频率与压控振荡器(VCO)控制方法的比较 2.1固定频率电流型控制方法固定频率电流模式的反激式开关电源变换器的输出功率一般小于150W ,图1是该模式变换器的框图。
反激变换器辅助电源的设计
反激变换器辅助电源的设计1.输入电压范围:反激变换器一般能够适应较宽的输入电压范围,因此需要确定工作的输入电压范围。
根据应用需求和输入电源情况选择合适的电压范围。
同时,要考虑输入电压波动对输出电压的影响,选择合适的电压波动容忍度。
2.输出电压和电流:根据应用需求,确定输出电压和电流的额定值。
同时要考虑输出电压和电流的变动范围,以及在变压器和输出电路中所需要的保护电路。
3.变压器设计:反激变换器中的关键部分是变压器,变压器的设计需要根据输入和输出电压进行匹配。
变压器的设计要根据工频、磁通密度和功率因数等考虑。
同时,要合理选择变压器的结构和材料,以确保变压器的安全性和高效性。
4.开关元件选择:反激变换器的开关元件一般为功率MOSFET,选择合适的开关元件需要考虑工作电压和电流、开关速度和损耗等因素。
同时,要考虑开关元件的散热问题,选择合适的散热方式。
5.输出电路设计:反激变换器的输出电路一般包括整流、滤波和稳压等部分。
整流部分需要根据输出电压和电流选择合适的整流电路,滤波部分要根据输出电压的纹波要求选择合适的电容和电感。
稳压部分可以采用反馈控制,通过调整开关元件的工作周期来实现电压稳定。
6.保护电路设计:反激变换器的保护电路一般包括过流保护、过压保护和过温保护等。
过流保护可以通过电流测量和反馈控制来实现,过压保护可以通过电压检测和反馈控制来实现,过温保护可以通过温度传感器和控制电路来实现。
7.稳定性分析:反激变换器的稳定性分析是设计中重要的一环,需要考虑稳定性的条件和评估交流增益。
可以通过利用伯德图、根轨迹和频率响应来进行分析。
在反激变换器设计完成后,需要进行实验验证和性能测试。
通过实验可以验证设计的正确性和可靠性,并对性能进行测试。
测试内容包括输入输出特性测试、效率测试、纹波测试、稳定性测试和保护功能测试等。
综上所述,反激变换器辅助电源的设计是一个较为复杂的工作,需要考虑多个关键因素,并进行合理的选型和设计。
基于UC28C45 的反激式辅助电源电路设计
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新·155·2018年第04期文章编号:2095-6835(2018)04-0155-02基于UC28C45的反激式辅助电源电路设计*黄建明,薛慧杰(北京建筑大学电气与信息工程学院,北京100044)摘要:以高性能固定频率电流型控制器UC28C45及金属氧化物半导体场效应管FQA9N90C 为主要控制部分,设计了一种交流输入380V 、输出为一路直流电压24V 和两路直流电压11V 的反激式辅助电源电路。
对反激电路原理进行了分析,设计了高频变压器,最后通过实验测试得到了期望的直流输出电压,满足了电路设计要求。
关键词:变流器;辅助电源;反激式;微电网中图分类号:TD605文献标识码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2018.04.155各国政府面对能源耗尽、环境污染的危机,投入巨额资金进行新能源的发展研究。
因此,微电网应运而生,变流器控制技术是交直流混合微电网研究中的一个重要方向,而微网互联变流器是交直流混合微网的接口,其运行方式要求辅助电源具有较高的稳定性。
因此,变流器辅助电源的设计具有非常重要的意义。
本文设计了一个基于UC28C45的反激式辅助电源电路,以满足互联变流器的运行需求。
1UC28C45简介电流型控制器种类繁多,本文设计中所选为UC28C45。
UC28C45是Unitrode 公司生产的一种高性能固定频率电流型控制器,包含误差放大器、PWM 比较器、PWM 锁存器、振荡器、内部基准电源和欠压锁定等单元,其结构图如图1所示。
UC28C45外部有8个引脚:引脚1是误差放大器的输出端;引脚2是反馈电压输入端;引脚3是电流检测输入端;引脚4是定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f =1.72(Rt ×Ct ),上电后,形成一个锯齿波电压;引脚5是公共地端;引脚6是推挽输出端,输出的频率是振荡频率的1/2;引脚7是Vcc 工作电源;引脚8是5V 基准电压输出端。
宽输入范围反激式__概述说明以及解释
宽输入范围反激式概述说明以及解释1. 引言1.1 概述宽输入范围反激式是一种特殊的调制技术,被广泛应用于各种电路和系统中。
该技术采用了一种能够扩展输入信号范围的方法,使得电路或系统能够处理更广泛的输入信号,并且在处理过程中保持稳定性和高性能。
宽输入范围反激式调制技术因其灵活性、可靠性和适应性而备受关注,并在许多领域取得了重要的应用成果。
1.2 研究背景在传统的电路设计中,由于输入信号的幅度通常有限,一些电路或系统只设计用于处理特定范围内的信号。
然而,在一些实际应用中,如传感器接口、模拟-数字转换器和通信接收机等,输入信号的幅度可能会变化较大。
为了保证这些系统能够正常工作并具有较好的动态范围和抗干扰能力,宽输入范围反激式调制技术被引入到这些领域以解决此类问题。
1.3 研究意义研究并探索宽输入范围反激式调制技术的工作原理、设计和实现方法具有重要意义。
首先,该技术能够显著提高电路或系统的灵活性和适应性,使其能够处理更广泛的输入信号范围,从而满足不同应用场景的需求。
其次,宽输入范围反激式调制技术可以提高系统的动态范围和抗干扰能力,增强系统对噪声和干扰的抑制能力。
此外,在一些特殊环境下,如极端温度或高压等条件下,宽输入范围反激式调制技术也能保持其工作性能。
综上所述,本文将深入研究宽输入范围反激式调制技术,并通过论述其基本原理、特点以及应用领域来探讨该技术在电路与系统设计中的重要作用。
通过进一步分析宽输入范围反激式的工作原理以及设计与实现过程,旨在为相关领域研究者提供参考和指导,并展望该技术未来的发展趋势和研究方向。
2. 反激式调制技术概述:反激式调制是一种广泛应用于通信领域的调制技术。
它通过将信息信号与高频参考信号进行非线性混合,从而使得输入信号在频谱中产生了对称关于直流分量的两个副本,并且这两个副本的相位相差180度。
其中一个副本被称为上发射(USB)分量,另一个副本被称为下发射(LSB)分量。
反激式调制的基本原理是将待传输的信息信号与一个高频载波信号进行混合。
反激式辅助电源设计原理
(31)
其中初级因ts损失的功率和漏感损失的功率分别为
2 1 Ts Ls I1 p f nU o 1 2 P = I1 p nU o ⋅ = ⋅ 和 Ps = Ls I1 p f 2 2 T 2 U z − nU o ' 1
由式( 31 )可见, Ls 越大,损耗越大,则效率越低。如果 Uz 越高, tc 越小,则损耗也越 小。 由式 (27a) ( 27b )可见,输出功率反比于电感量和开关频率。如果输入或输出电压很低 (例如 5V 以下),要提高输出功率,必须降低开关频率和电感量。但是在生产线上要制造 1µH 以下电感是无法保证较小误差,因为杂散电感和漏感与你需要的电感可以比较。一般在 3µH 以上,因此必须降低开关频率。所以,低电压反激一般功率限制在 50W 以下。 在要求适应输入电压从交流 85V~264V(直流 92V~370V)的反激变换器中,无法决定 额定工作电压。如果初级电感 L1 、输出功率 Po 和工作频率决定之后,由式( 27a )可见, U’=UiD=UimaxDmin为常数,如果芯片的最大占空度为Dmax,最低输入电压Uimin时为临界连续, 则有 U ' = U i min Dmax (32) 于是初级与次级匝比为
D1 D2
N1 C1
N2
S L1
图 3 反激变换器的无损缓冲电路
压箝位,或加一个无损缓冲电路(图 3 ),将漏感能量返回电源。 如果采用稳压管箝位,当晶体管关断瞬时,变压器各线圈电势反号,次级二极管导 通,同时漏感能量迫使箝位稳压管( U z )导通,漏感上电压为
U s = U z − n(U o + U d 2 )
U i2TD 2η U i2 D 2η Uo = = 2 L1 I o 2 L1 fI o
一种高压宽范围输入辅助电源的设计
一种高压宽范围输入辅助电源的设计张翔郑晟张军明浙江大学,电气工程学院,浙江杭州310027摘要:基于输入串联输出并联(ISOP)变换器和多路输出反激变换器,提出了一种应用于中大功率系统的辅助电源。
该电源采用一种初级电流反馈的输入均压输出均流的控制方法,保证了输入电压均压与输出电流均流,提高了初、次级电路之间的绝缘等级,省掉了光耦。
分析了电源系统的控制方法和变压器的设计等问题,实验结果验证了控制和设计的正确性。
变换器;电源;输入串联输出并联TM46A1000-100X(2011)07-0127-03The Design of Auxiliary Power Supply with Wide Range and High Input Voltage ZHANG Xiang ZHENG Sheng ZHANG Jun-ming 2011-01-10作者简介:张翔(1987-),男,四川自贡人,硕士研究生,研究方向为电力电子中大功率系统辅助电源。
128@@[1]赵中原,吕征宇,金高先,等.固态限流器晶闸管多路 隔离驱动触发系统研制[J].高电压技术,2004,30(4): 46-48.@@[2] Jang Yunqtaek,Jovanovc Milan M.Constant-frequency Resonant Inverter for AC-bus Distribution System[A]. APEC[C], 2005 (3) : 864-870.@@[3] Deshang Sha,Zhiqiang Guo,Xiaozhong Liao.Cross Feed back Output Current Sharing Control for Input-series Output-parallel Modular DC/DC Converters[J].lEEE Trans. on Power Electronics, 2010,25 ( 11 ) : 2762.@@[4] Giri R, Choudhary V, Ayyanar R, et al.Common-duty-ra tio Control of Input-series Connected Modular DC/DC Converters with Active Input Voltage and Load-current Sharing[J].IEEE Trans. on Industry Applications,2006, 42(4) : 1101-1111.@@[5] R W Erickson,D Maksimovic.A Multiple-winding Mag netics Model Having Directly Measurable Parameters[A]. IEEE Power Electronics Specialists Conference[C].1998: 1472-1478.@@[6] Kusumal Changtong.Magnetic Modeling for Improving Cross-regulation in Multiple Output Flyback Converters[D]. Boulder: University of Colorado, 1999.一种高压宽范围输入辅助电源的设计作者:张翔, 郑晟, 张军明, ZHANG Xiang, ZHENG Sheng, ZHANG Jun-ming 作者单位:浙江大学,电气工程学院,浙江杭州310027刊名:电力电子技术英文刊名:Power Electronics年,卷(期):2011,45(7)本文链接:/Periodical_dldzjs201107046.aspx。
一种超宽输入范围的开关电源的设计
一种超宽输入范围的开关电源的设计陈丹江;张伟;肖质红;叶银忠【摘要】A new switching power supply with super wide voltage input range based on boost and flyback circuit was presented in this paper. The boost circuit was controlled by L6561 and flyback circuit was controlled by TOPSwitch. When input voltage was low, this voltage was stepped up by boost circuit and then converted by flyback circuit. ff input voltage was high, this voltage was connected to flyback circuit directly. These two modes were controlled by a hysteresis comparator. The experimental results show that when input AC voltage changes from 25 to 265 V, the output voltage is very stable.%介绍了一种基于升压电路和反激电路的超宽输入范围的开关电源电路.其中升压电路采用PFC控制芯片实现,反激电路采用TOPSwitch控制.在输入电压较低的情况下,采用先升压再DC/DC变换的工作模式;在输入电压较高的情况下,直接采用DC/DC变换的模式.两种模式的切换采用迟滞比较器进行控制.实验结果表明,当输入范围达到交流约25 V~265 V的超宽范围时,该电路仍然能够保持良好的性能.【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2011(033)003【总页数】3页(P65-67)【关键词】超宽输入范围;开关电源;升压电路;反激电路;迟滞比较【作者】陈丹江;张伟;肖质红;叶银忠【作者单位】上海海事大学,上海200135;浙江万里学院,浙江宁波315100;浙江万里学院,浙江宁波315100;浙江万里学院,浙江宁波315100;上海应用技术学院,上海200235【正文语种】中文【中图分类】TM460 引言随着开关电源的大量应用,对其要求也在不断的提高,要求其效率高、功率因数高、功率密度高、可靠性高等。
超宽输入电压电源解决方案(含电路原理图)
关键词摘要:非隔离 宽电压输入范围 高耐压降压 蓄电池降压 超宽电压输入 DC-
DC转换器 AC-DC变换器 仪器仪表电源 工业控制辅助电源 宽电压电源模块
设计特色:
• 超宽输入电压范围(10-265 VAC 或13-400VDC)) • 极高能效
• 效率高达65% • 极低的功耗:典型待机功耗小于6mW(@带载100uA时)
元件选择:
R1限流电阻,具体需根据输入电压范围与输出电流而定. C1滤波电容,建议使用0.47uF~100uF电解电容,具体需根据输入电压范围与输出电流而定. C2选用47uF/25V电解电容。 C3输出滤波电容,建议使用47uF~220uF.
Z1 对于12V以下输出模块最大不超过12V;对于12V输出模块最大不超过15V. 注:如果对静态电流要求相对比较严的情况下,建议C1~C3尽量选用漏电流比较小的电容.
特性曲线:
下面仅以PE-12V-B4组成的宽电压电源做说明。
1. 输入电压VS输入电流
)(uA
320
280
240
20
160 0.50
0 10 30 50 70 90 10 130 150 170 190 210 230 250 270 290 310 30 350 370 390
本文所设计的超宽范围输入电压的转换器电源可在输入10~265VAC(或13400VDC)的范围内正常工作(有较宽的输入电压,对外部电压有较大的容限,以保证外部供电电源出现较大波动时 不会损坏系统,同时要有稳定的输出电压以及一定带负载能力,以保证整个系统能够稳定的工作),适用于全球电 压范围的交流市电又可使用蓄电池(24V,36V,48V,96V,240V,360V....等等)供电。同时也为产品任意采用11 0V电压或220电压,还是使用蓄电池电压均可直接使用提供了方便,能够适用于世界各国的供电电压,包括日本的 100VAC、欧洲的230VAC甚至美国的120/208VAC, 以及蓄电池供电电压(24V,36V,48V,96V,240V,360V....等等)。
反激式开关电源的设计计算
二、AC-DC 变换器的功能框图:
交流 220V 电压经过整流滤波后变成直流电压 V1,再由功率开关管(双极型或 MOSFET)斩波、高频变压 器 T 降压,得到高频矩形波电压,最后通过整流滤波器 D、C2,获得所需要的直流输出电压 Vo。脉宽调制 控制器是其核心,它能产生频率固定而脉冲宽度可调的驱动信号,控制功率开关管的通断状态,来调节输 出电压的高低,达到稳压目的;锯齿波发生器提供时钟信号;利用误差放大器和比较器构成闭环调节系统。
反激式开关电源的设计计算 一、反激式开关电源变换器:也称 Flyback 变换器,是将 Buck/Boost 变换器的电感变为变压器得到的,
因为电路简洁,所用元器件少,成本低,是隔离式变换器中最常用的一种,在 100W 以下 AC-DC 变换中普 遍使用,特别适合在多输出场合。其中隔离变压器实际上是耦合电感,注意同名端的接法,原边绕组和副 边绕组要紧密耦合,而且用普通导磁材料铁芯时必须有气隙,以保证在最大负载电流时铁芯不饱和。
三、设计步骤:
1. 基本参数: 交流输入电压最小值 Umin 交流输入电压最大值 Umax 电网频率 Fa:50Hz 或 60Hz 开关频率 f:大于 20kHz,常用 50kHz~200kHz 输出电压 Vo 输出功率 Po
损耗分配系数 Z:代表次级损耗与总损耗的比值,一般取 0.5 电源效率 k:一般取 75~85%。低电压(5V 以下)输出时,效率可取 75%,高压(12V 以上)输出,效率 可取 85%;中等电压(5V 到 12V 之间)输出,可选 80%。 2. 确定输入滤波电容 Cin: 对于宽范围交流输入(85~265Vac) ,C1/Po 的比例系数取 2~3,即每输出 1W 功率,对应 3uF 电容量 对于 100V/115V 交流固定输入,C1/Po 的比例系数取 2~3,即每输出 1W 功率,对应 3uF 电容量 对于 230V±35V 交流固定输入,C1/Po 的比例系数取 1,即每输出 1W 功率,对应 1uF 电容量 若采用 100V/115V 交流倍压输入方式,需两只容量相同的电容串联,此时 C1/Po 的比例系数取 2 3. 直流输入电压最小值 Vimin 的计算:
BMP模块中反激变换器辅助电源的设计
BMP模块中反激变换器辅助电源的设计辅助电源的设计在BMP(Board Mounted Power)模块设计中是非常重要的一个环节。
通过有效运用次级侧辅助电源可以大大改善启动波形。
由于初级侧辅助电源会受到各种保护模式的影响,所以辅助电源的设计应当全面考虑,谨慎设计。
下文对BMP模块中反激变换器辅助电源的设计要点做出介绍。
一、初级侧辅助电源的设计对于大多数的BMP模块而言,由于体积所限并不会有额外的反激电路来产生单独的辅助电源,所以控制器一般被置于初级侧。
如果控制器有高压自启动功能,可以直接由输入电压通过电阻连到Vin,通过IC自身的LDO(Low Drop-Out,低压差线性稳压器)转化为低电压后给IC供电,此时VCC外部所需的电容由VCC的开关机滞环电压决定,如果滞环电压很小,那么需要的电容就很多,考虑到BMP的空间有限,通常不直接应用它的高压自启动功能,将IC的VIN与VCC短接可以屏蔽该功能。
VCC直接由外部的LDO供电。
当主拓扑正常工作时,使用一个辅助绕组为所有的控制电路供电,关闭LDO以减少损耗。
下面为一个典型的初级侧辅助电源的电路图(主功率为反激变换器)。
Q201、R204、R243、C292和CR201组成输入LDO,T1(#4)是与主变压器耦合的辅助绕组,当主变压器正常工作以后,在辅助绕组上可以耦合出等比例的电压给控制IC供电,但在此电压建立前,控制器IC101须由输入LDO供电。
Q201的门极有一个稳压二极管CR201,稳压管电压减去Q201的GS门槛电压应高于IC的最小启动电压。
另一方面,启动结束后,应确保输入LDO不工作,否则由于Q201两端的大电压差,再乘以流过Q201的电流(IC101的工作电流),会令Q201损耗过大而损坏。
Q201不导通的条件是CR201上的电压减去C285上的电压小于Q201的GS门槛电压。
当进入短路电流模式时,辅助绕组没有电压,LDO一直处于工作状态,所以损耗很大。
宽范围输入双管正激变换器的辅助供电方法
宽范围输入双管正激变换器的辅助供电方法张杰;刘翠翠;黎良杰;赵威【摘要】针对供电问题的分析,提出将buck电路应用于辅助绕组的稳定供电方案.研制一款300 V≤Vin≤800 V,输出VDC=24 V/5 A的双管正激变换器.辅助绕组加入buck电路前后供电电压实验结果及分析,验证本方案适合应用于宽范围高输入变换器.【期刊名称】《湖北工业大学学报》【年(卷),期】2018(033)002【总页数】4页(P36-39)【关键词】双管正激变换器;宽范围输入;辅助绕组供电;buck电路【作者】张杰;刘翠翠;黎良杰;赵威【作者单位】湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心,湖北武汉430068;湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心,湖北武汉 430068;湖北邮电规划设计有限公司,湖北武汉 430024;湖北省电力公司随州供电公司,湖北随州,441300【正文语种】中文【中图分类】TN86双管正激DC/DC变换器以其隔离性能好、抗桥臂直通、开关管应力小等优点被广泛应用在输入电压较高的场合。
因此,在各种逆变器中,双管正激变换器是逆变器辅助电源的常用解决方案。
高电压、宽范围输入的双管正激辅助电源在国内外被广泛研究,文献[1]用新颖谐振复位技术的不对称双管正激变流器,将占空比拓宽至50%以上,但是该方案下变换器的输入电压很窄。
文献[2] 针对军用特种车载系统中遇到的宽范围输入电压问题,提出由双管 Buck Boost电路与双管正激变换电路级联的两级式 DC/DC 变换器的解决方案,只适用于85~450 V,其驱动控制复杂。
文献[3] 针对高电压宽范围输入双管反激辅助电源驱动具有高电压隔离、高频率、低延时和无外接电源等特点,建立了驱动器等效电路模型。
文献[4]上下管驱动采用分时自供电技术的驱动芯片,简化驱动电路基于双管反激电路,研制一个输入范围80~800 V,24 V输出的辅助电源样机;文献[5]设计的辅助电源启动支路在电源工作后可自动断开,将电源输入范围扩展至300~2500 V,低电压24 V输出的DC/DC 辅助电源样机,解决了双管反激的反馈电路问题;以上文献分别从辅助电源的工作模式、连接方式、驱动电路、启动电路、反馈方式等方面对宽范围高电压输入双管正激或反激电路进行了研究,却都没发现其供电部分对电路的影响。
超宽电压输入方案
超宽电压输入方案介绍本文档旨在提供一种超宽电压输入方案,该方案可以适用于各种电子设备,满足电网波动较大的情况下设备的稳定工作需求。
超宽电压输入方案的设计考虑了电压范围扩展、稳定性和安全性等因素。
需求分析在许多应用场景中,电力供应的稳定性可能无法保证,电网电压经常发生波动,可能会低于或高于标准电压范围。
为了满足这种情况下设备的稳定工作需求,需要一种超宽电压输入方案。
方案设计超宽电压输入方案主要包括以下几个关键部分:1.输入电压范围扩展:为了适应各种情况下的电压波动,需要扩展输入电压范围。
可以采用适当的电压转换器或稳压变压器,将输入电压变换为设备所需的标准电压范围。
2.稳定性控制:为了保证设备的稳定工作,需要对输入电压进行稳定性控制。
可以采用稳压芯片或电源管理芯片,监测和调节输入电压的波动,确保设备供电的稳定性。
3.安全保护:超宽电压输入方案需要考虑设备的安全性。
可以在输入电压的波动过大时,通过过压保护和欠压保护电路来保护设备。
此外,还可以考虑使用过流保护、过载保护等电路来提高设备的安全性。
4.效率优化:在设计超宽电压输入方案时,还需要考虑电能的有效利用和功率损耗的降低。
可以采用高效的电源转换器、低功耗芯片等电路设计,提高系统的能效。
实施步骤根据上述设计方案,可以按照以下步骤来实施超宽电压输入方案:1.确定设备所需的电压范围:根据设备的工作电压需求,确定合适的输入电压范围。
2.选择适当的电压转换器或稳压变压器:根据设备的功率需求和外部电压范围,选择适合的电压转换器或稳压变压器,进行输入电压的转换与稳定。
3.设计稳压芯片或电源管理芯片电路:根据设备的输入电压稳定性要求,选择合适的稳压芯片或电源管理芯片,并设计相应的电路来监测和控制输入电压的稳定性。
4.添加安全保护电路:根据设备的安全性要求,设计合适的过压保护和欠压保护电路,并将其与输入电压稳定性控制电路相连接。
5.优化电能利用和功率损耗:通过选择高效的电源转换器、低功耗芯片等措施,优化系统的能效和降低功率损耗。
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w i t I l t h e s u p e r wi d e i n p u t v o l t a g e 3 0 0 - 1 0 0 0 V wa s d e s i g n e d . I t p r o v i d e s t h r e e DC o u t p u t s o f 1 2 V / 3 A、 一 1 2 W0 . 5 A a n d 2 4 V / 2 A. T h e c a l c u l a t i o n o f k e y p a r a me t e r s a n d t h e t y p e o f p o w e r d e v i c e s w e r e p r o v i d e d . Us i n g t h e e x p e ime r n t a l p r o t o t y p e ,
De s i g n o f t he S up e r W i d e I n put Vo l t a g e Ra ng e
Fl y b a c k P o we r S u p p l y
L I U Ni n g , W ANG Yo u - h u a n , XI A D o n g — we i
中图分类 号: T M 8 6
文献标志码 : A
超宽输入 范 围反激辅助 电源设计
刘 宁 , 王友欢 , 夏 东伟
( 青 岛 大学 自动 化 工程 学 院, 青岛 2 6 6 0 7 1 )
摘要 : 宽 范 围 输入 范 围反 激 电源 设 计 困难 , 但 是 针 对 实际 应 用 中 对辅 助 电源 的 需 要 , 使 用 电流 控 制 型 脉 宽调 帝 】
芯 片 OB 2 2 6 9 . 设 计 了一 款 3 O o  ̄ 1 0 0 0 V 的超 宽 输入 的反 激 辅 助 电 源 。其 输 出有 1 2 V / 3 A、 一 1 2 V/ 0 . 5 A、 2 4 V / 2 A 3
路 直 流输 出。 给 出 了该 电源 关键 参 数 的计 算 及 主 要 功 率 器件 的 选 型 , 并 通过 实验 样 机 给 出 了开 关 管 电 压 波 形 , 输出
r e s u l t o f t h e t e s t i n d i c a t e d ha t t he t p o we r s u p p l y h a s t h e a d v a n t a g e o f s u p e r wi d e i n p u t v o l t a g e , s t a b l e a n d h i g h e ic f i e n c y . I t
( S c h o o l o f A u t o m a t i o n E n g i n e e i r n g , Q i n g d a o U n i v e r s i t y , Q i n g d a o 2 6 6 0 7 1 , C h i n a )
Ab s t r a c t :W i d e i n p u t v o l t a g e r a n g e p o we r s u p p l y i s d i ic f u l t t o d e s i g n, b u t a i mi n g a t t h e r e q u i r e me n t o f a u x i l i a r y p o we r s u p p l y u s e d i n p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n , u s i n g c u r r e n t c o n t r o l t y p e c h i p P W M I C OB 2 2 6 9 , he t l f y b a c k a u x i l i a r y p o we r
第 5期
2 0 1 4年 9月
电
源
学
报
No . 5
J o u r n a l o f P o w e r S u p p l y
S e p . 2 01 4
D OI : 1 0 . 1 3 2 3 4  ̄ . i s s n . 2 0 9 5 — 2 8 0 5 . 2 0 1 4 . 5 . 9 2
t h e w a v e f o r ms w e r e ls a o p r o v i d e d . Ma i n l o s s wa s c lc a u l a t e d a n d t h e c u r v e o f i n p u t v o l t a g e a n d e ic f i e n c y w a s p r o v i d e d . Th e
c a n b e u s e d i n t h e s u p e r w i d e i n p u t v o l t a g e r a n g e p o w e r s u p p l y . Ke y wo r d s :P WM: l f y b a c k ; s u p e r wi d e i n p u t
电压 波形 。 计算 了该 电源 的 主 要 损耗 . 得 到 了输入 电 压与 电 源效 率 的 曲 线 。 实验 结 果表 明 , 该 电 源 具有 பைடு நூலகம்入 电压 宽 、
效率高、 输 出稳 定 等优 点 , 可 应 用 在 具 有超 宽输 入 范 围的 电源 中。 关键 词 : 脉宽调制; 反激 ; 超 宽输 入