高频电源开关同步整流技术
同步整流电路原理
同步整流电路原理同步整流电路是一种可以实现全波整流的电路，其原理是利用一种特殊的开关电源技术，通过对输入交流电进行适当的开关操作，使得输出的电压波形能够保持与输入电压波形相同，但是具有整流效果，使得电流只能从一个方向流过。
以下是对同步整流电路原理的详细解释。
同步整流电路是一种交流电-直流电转换的电路，可以将交流电转换为满足直流设备需要的直流电。
在一般的交流到直流转换电路中，通常会采用整流电路来实现这种转换。
传统的整流电路通常分为半波整流和全波整流两种。
半波整流电路仅利用输入交流波形的正半周或负半周，而全波整流电路则能够利用输入交流波形的全周期。
在一般的交流整流电路中，通常会使用二极管来实现整流功能。
二极管是一种具有导通方向的二端元件，能够允许电流从一个方向流过，而阻止电流从反向流动。
当输入交流电的电压为正向时，二极管就处于正向偏置状态，电流可以通过；当输入电压为反向时，二极管就处于反向偏置状态，电流无法通过。
因此，在半波整流电路中，通过选择合适的二极管方向，就可以实现电流从输入交流电的正半周流过，从而实现整流效果。
而在全波整流电路中，通常需要使用两个二极管的组合才能达到整流效果。
然而，半波和全波整流电路都存在一定的损耗，例如二极管的导通压降和正向电阻等。
这些损耗会导致输入交流电的能量损失，降低整流电路的效率。
为了提高整流电路的效率，降低能源损耗，同步整流电路应运而生。
同步整流电路采用的是一种特殊的开关电源技术，通过对输入交流电进行适当的开关操作，使得输出的电压波形能够保持与输入电压波形相同，但是具有整流效果，使得电流只能从一个方向流过。
在同步整流电路中，会使用一种称为功率场效应管的器件来取代传统的二极管。
功率场效应管是一种具有高导通能力和低导通压降的器件，能够实现很高的开关频率和响应速度。
在同步整流电路中，功率场效应管的导通和截止状态由一个控制信号控制，使得只有在输入交流电的正半周或负半周中，才能够通过功率场效应管实现电流的导通。
llc同步整流驱动信号
llc同步整流驱动信号
LLC同步整流驱动信号是一种在电源电路中常用的技术，该技术可以用于高效地管理并提高转换效率，同时还能够迅速响应负载情况和
保护电路。
LLC同步整流驱动信号是指电源电路中装有能够控制同步整流的LLC谐振变换器，该变换器运用高频开关来产生共振谐波，通过变频技术控制开关管，经过电感和电容的双重过滤后，将高频信号转换成低
频信号输出，同时可以实现双向转换和反馈控制。
LLC同步整流驱动信号的主要优势之一是高效率，其效率可以高达95%以上，这得益于LLC谐振变换器所具备的高效能特性。
同时，在负
载变化时，LLC同步整流驱动信号可以快速响应，实现动态调整输出电压和电流的功能，从而避免直接损失进而提高装置的使用寿命。
此外，LLC同步整流驱动信号在电源电路过载或出现短路的情况下，也能够提供强大的保护功能。
通过监控电源电路输出的电流和电压，
并迅速响应超出安全范围的电流或电压，实施保护措施，避免对设备
和使用者的安全造成任何危害。
需要注意的是，为了保证LLC同步整流驱动信号在电源电路中取得最佳效果，需要严格控制变换器的谐振频率和装置的负载范围。
因此，在使用LLC同步整流驱动信号作为电源电路的核心组成部分时，一定要遵循设计规范，并选择适合的元件和组件。
这样才能确保电源电路可以在长时间使用中保持良好的稳定性和可靠性。
综上所述，LLC同步整流驱动信号是一种在电源电路中具备节能高效、负载动态调整和保护功能的重要技术。
通过了解该技术的原理和特点，并合理应用于电源电路的设计和构建中，可以最大程度地提高电源转换效率、保障设备安全以及延长使用寿命。
同步整流电路原理
同步整流电路原理同步整流电路是一种常见的电源电路，它的原理和应用在电子领域中有着广泛的应用。
在这篇文档中，我们将深入探讨同步整流电路的原理，以及它在实际应用中的一些特点和优势。
首先，让我们来了解一下同步整流电路的基本原理。
同步整流电路是一种通过外部触发信号来控制整流器的导通和关断，从而实现整流的电路。
它通常由一个整流器和一个触发器组成，触发器根据外部信号来控制整流器的导通和关断。
这种方式可以有效地减小整流器的开关损耗，提高整流效率，降低功率损耗。
在实际应用中，同步整流电路有着许多优势。
首先，它可以提高整流效率，减小功率损耗。
由于同步整流电路可以根据外部信号来控制整流器的导通和关断，因此可以在整流过程中减小开关损耗，提高整流效率。
其次，同步整流电路可以提高电路的稳定性和可靠性。
由于触发器可以根据外部信号来控制整流器的工作状态，因此可以有效地减小电路中的波动和干扰，提高电路的稳定性和可靠性。
除此之外，同步整流电路还可以在一些特殊的应用场合中发挥重要作用。
例如，在高频变换器和逆变器中，同步整流电路可以有效地减小开关损耗，提高电路的工作效率。
在一些高性能的电源电路中，同步整流电路也可以提高电路的性能和可靠性。
总的来说，同步整流电路是一种在电子领域中应用广泛的电源电路，它的原理和应用有着重要的意义。
通过对同步整流电路的原理和特点进行深入的了解，我们可以更好地应用它在实际的电子设计和制造中，提高电路的性能和可靠性，推动电子技术的发展。
在实际的工程设计中，我们需要根据具体的需求和应用场合来选择合适的同步整流电路，并进行合理的设计和优化。
通过合理地应用同步整流电路，我们可以提高电路的效率和性能，满足不同的应用需求，推动电子技术的发展和进步。
综上所述，同步整流电路是一种在电子领域中应用广泛的电源电路，它的原理和应用有着重要的意义。
通过对同步整流电路的原理和特点进行深入的了解，我们可以更好地应用它在实际的电子设计和制造中，提高电路的性能和可靠性，推动电子技术的发展。
高频同步整流BUCK变换器的设计与仿真设计word版
编号XXXX大学毕业设计题目高频同步整流BUCK变换器的设计与仿真毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：XX大学本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）（题目：）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。
尽本人所知，除了毕业设计（论文）中特别加以标注引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
作者签名：年月日（学号）：高频同步整流BUCK变换器的设计与仿真摘要便携式电子产品的广泛应用，推动了开关电源技术的迅速发展。
因为开关电源具有体积小、重量轻以及功率密度和输出效率高等诸多优点，己经逐渐取代了传统的线性电源，随之成为电源芯片中的主流产品。
随着开关电源技术应用领域的扩大，对开关电源的要求也日益提高，高效率、高可靠性以及高功率密度成为趋势，这就对开关电源芯片设计提出了新的挑战。
本文首先概述了现有开关电源设计技术及其发展趋势，接着介绍了BUCK变换器的电路结构、工作原理及控制原理。
最后进行了芯片系统的仿真研究，其中首先介绍了所选芯片的性能特点及其经典电路图，然后利用LTSPICE进行了仿真验证。
JAS高频开关电源说明书
JAS型高频开关电源说明书无锡市汇联自动化系统有限公司1.主要技术指标采用谐振式零电压开关控制及同步整流电源技术，具有高效率，运行可靠，抗干扰能力强，操作维护更方便的特点，可以多台并联使用，输出电流灵活组合；JAS 型电源的主要技术指标如下表所示：交流输入电源 三相AC380V(±15%), 50Hz额定电流 12A， 8A,直流输出电压 10V， 15V,直流输出电流 300A, 200A，稳压精度 误差小于额定值的1%稳流精度 误差小于额定值的1%电压纹波 <1%电流纹波 <1%开关频率 100kHz2.外形尺寸外形尺寸（长×宽×高）：540×330×177.8(mm)3.储存环境●储存在温度为-20℃到+60℃范围内，相对湿度为0%到90%范围内，无结露，无腐蚀性气、液体的环境中。
4.安装★ 安装环境●坚固无振动之场所。
●无漂浮性的尘埃及金属微粒。
●使用环境温度为-10℃到+40℃。
●通风条件良好。
●尽量避免接触腐蚀性物体，注意防水、防潮。
●机壳上不能有重物挤压。
★ 安装方向与空间为了使冷却循环效果良好，必须将电源安装在水平方向，因电源背面装有冷却风扇在必要时强制风冷，故在左右和上下与相邻的物品必须保持40mm以上的空间，后面板与相邻的物品必须保持150mm以上的空间，利于风扇散热。
5.部件说明★ 前面板JAS 型电源的前面板如下图所示：前面板主要部件有：○ 运行指示灯（RUN绿）：电源有输出时该灯点亮○ 故障指示灯（FAULT红）：电源有故障发生时该灯点亮○ 数字代码显示窗三个局号/状态（No./SATA.）显示窗：正常状态下显示该电源的网络局号。
开机时，显示该电源的软件版本号。
有故障时，闪烁显示故障代码。
电流（CUIRRENT）显示窗：显示实际电流输出值或电流设定值。
电压（VOLTAGE）显示窗：显示实际电压输出值或电压设定值。
同步整流
副邊形成短路回路
P&C SBG Peripherals SBU
STSRX系列內部框架
P&C SBG Peripherals SBU
系统的工作原理
第一个开关周期： 在时钟输入信号的上升沿， 两个加数/减数（UP/DOWN）计数器中的 第一个计数器工作在计数增加状态，开始对内部时钟（CKI）的脉冲进行 计数。在时钟输入信号的下一个上升沿（第一个周期TS结束时），计数器 停止计数。计算到的脉冲数为n2，它代表开关周期的时间长短。这个数据 存放在起来，以便在下一个开关周期使用。 第二个开关周期： 在CK输入的上升沿，第一个计数器工作在减数状态，对内部时钟脉冲 进行减数计数，计算到脉冲数为n2-x2时，停止计数。在此时，OUT2 由高 电平转变为低电平。第二个计数器则计算内部时钟新的脉冲数，将开关周 期TS更新。 OUT2由高平转变为低电平的提前量的数值为x2．TI ，是由时间提前 量Anticipation2 这个输入来确定。在每个周期，计数器的功能，是进行加 数计数还是做减数计数，是相对於前一个周期而互相交换的。
V0=DV2(7)
P&C SBG Peripherals SBU
实质就是两个电感的交错并联。电感L1与L2上的电压和流过电流相 位相差180°，在变压器副边绕组电压非零时，流过L1、L2的电流一增一 减，实现了iL1、iL2的纹波电流互消，从而使总的负载电流（i0=iL1＋ iL2）纹波大大减小。在输出电压纹波要求相同的情况下，这种倍流整流 方式使得L1、L2显著减小，加快了功率级的动态响应。 电感L1、L2电流波形相差180°，其合成电流（i0=iL1＋iL2）纹波峰 峰值与iL1、iL2纹波峰峰值的关系，用电流互消比例K12表示，K12与占 空比D有关，关系式如下：K12=2－（D≤0.5）（8） 其对应的关系如下图所示。从图中可以直观地看出，当D=0.5，即 V2=2V0时，才有完全的纹波互消作用（输出电流实现零纹波），D偏离 0.5越远，纹波互消作用越差。当D=0.25时，纹波互消比例只有67％。 因此，在倍流整流拓扑中，为了利用其纹波互消作用，希望D在0.5附近。
同步整流电路工作原理
同步整流电路工作原理
同步整流电路工作原理：
同步整流电路主要由一个同步整流器、一个滤波电容和一个负载组成。
其中，同步整流器由开关管和二极管组成，负责将交流电源转换为直流输出。
工作过程如下：
1. 当输入交流电压为正向时，同步整流器的开关管导通，相应二极管截止。
这时，交流电源通过开关管传输到输出电容，从而充电。
2. 当输入交流电压为负向时，同步整流器的开关管截止，相应二极管导通。
这时，输出电容释放出储存的能量，将电流反向输送到负载中。
3. 在每个周期的正负交替中，开关管和二极管根据输入交流电压的极性进行开关，从而实现了将交流电源的能量传送到负载上。
整流器的开关频率一般选择在几十kHz至数百kHz，可以通过控制开关管的导通与截止时机来调节输出电流的大小，从而实现对负载的电压控制。
通过使用同步整流电路，可以大大提高整流效率，减少能量损耗，同时还能提供更稳定的直流输出。
这使得同步整流电路广泛应用于电源和变换器等领域。
同步整流 控制原理 fpga-概述说明以及解释
同步整流控制原理fpga-概述说明以及解释1.引言1.1 概述同步整流控制原理是一种常用的电力电子控制方法，主要用于交流电源中对直流信号进行稳压和稳流的控制。
该控制原理通过将交流输入信号经过整流电路转换为直流信号，并与目标信号进行比较和调节，实现对输出直流电压或电流的精确控制。
同步整流控制原理在各种电力电子领域广泛应用，如电动车充电、太阳能光伏发电等。
本文将介绍同步整流控制原理的基本原理和FPGA在其控制中的应用。
首先，将详细讲解同步整流的基本原理，包括整流电路的工作原理、控制算法和控制器设计。
然后，将介绍FPGA（可编程逻辑器件）在同步整流控制中的应用。
FPGA作为一种可编程的硬件平台，可以实现快速、灵活和可重构的控制算法。
通过FPGA的使用，可以实现高效的同步整流控制系统，并兼具高精度和可扩展性。
最后，对同步整流控制原理进行总结，并展望未来的发展方向，探讨其在能源领域的潜在应用等。
通过本文的阅读，读者将能够了解同步整流控制原理的基本概念和工作原理，以及FPGA在该控制中的应用。
此外，读者还可以了解到同步整流控制原理的研究现状和发展趋势，为相关研究和工程实践提供参考和启示。
文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文将围绕同步整流控制原理和FPGA在该领域的应用展开讨论，并分为以下几个部分：1) 引言：首先对同步整流控制进行概述，介绍其基本原理和应用背景。
同时，明确本文的目的和写作意图。
2) 同步整流的基本原理：详细讲解同步整流的基本原理，包括工作原理、电路结构和关键技术等内容。
通过理论分析和实例说明，帮助读者深入理解同步整流的原理和优势。
3) FPGA在同步整流控制中的应用：重点介绍FPGA在同步整流控制中的应用。
包括FPGA的基本原理和特点，以及在同步整流中的具体应用案例。
通过分析实际应用中的性能评估和实施效果，探讨FPGA在同步整流控制中的优势和潜力。
4) 结论：对同步整流控制原理进行总结，概括本文的主要观点和结论。
高频电源工作原理
高频电源工作原理
高频电源是通过将输入电源的频率提高到几十kHz或几百kHz，以便在电路中实现高效且紧凑的能量转换。
高频电源的工作原理可以归纳为以下几个关键步骤：
1. 输入电源滤波：高频电源通常通过整流器从交流电源中获得直流电压。
在这之前，需要使用滤波电路去除电源中的高频噪声和纹波。
2. DC/DC变换器：一旦获得直流电压，接下来需要进行
DC/DC变换，以便将电压调整到需要的水平。
这通常通过使用开关电源技术来实现，其中包括一个开关元件（例如MOSFET）和相关的控制电路。
3. 脉冲宽度调制（PWM）：PWM是高频电源工作的核心控制技术之一。
在PWM中，控制电路将输入信号与一个高频的载波信号进行比较，从而根据比较结果控制开关元件的导通和截止。
通过调整PWM信号的占空比，可以控制开关元件的导通时间与截止时间，从而调整输出电压的大小。
4. 输出滤波：在开关元件导通期间，输入电压会经过变压器等元件进行能量传输和转换，最终输出到负载上。
为了保证输出电压的稳定性和纹波小，通常需要使用输出滤波电路去除高频噪声和纹波。
5. 控制电路：除了PWM技术外，高频电源通常还需要一个控制电路，用于监测输出电压并调整PWM信号以保持输出电压
稳定。
控制电路通常包括反馈回路和误差放大器，通过比较输出电压与设定值，调整PWM信号的占空比。
综上所述，高频电源的工作原理涉及到输入电源滤波、
DC/DC变换器、PWM调制、输出滤波和控制电路等关键步骤。
这些步骤相互配合，通过高频能量转换，实现了高效率、紧凑、稳定的电源供应。
高频电源的工作原理
高频电源的工作原理
高频电源是一种将低频交流电转换成高频交流电的装置，其工作原理主要基于以下几个关键步骤:
1.输入电路: 高频电源的输入端通常接受低频交流电（例如
50Hz或60Hz），经过整流和滤波电路，将交流电转换为直流电。
2.振荡电路: 振荡电路是高频电源的核心组成部分。
它使用电
容和电感元件构成一个谐振回路，并通过反馈机制来产生稳定的高频振荡信号。
3.驱动电路: 驱动电路控制振荡电路的开关，通过控制开关的
导通和断开，将低频直流电转换成高频的脉冲信号。
常用的驱动电路包括开关管（例如晶体管或MOSFET）和驱动电路
（如驱动IC）。
4.变压器: 高频脉冲信号通过变压器进行电子转换。
变压器由
一个或多个线圈组成，高频脉冲信号经过线圈的电感作用，产生电磁场并诱导电压，从而改变输入电压的电平。
5.输出电路: 输出电路通过滤波电路和稳压电路将变压器的高
频输出信号进行整形和稳定，使其符合所需的输出要求。
滤波电路通常使用电容和电感器，以去除高频信号中的杂波和纹波。
稳压电路则用于确保输出电压的稳定性，常常采用反馈控制技术。
总的来说，高频电源利用振荡电路产生高频振荡信号，通过驱动电路控制开关，经过变压器转换和输出电路处理，最终实现将低频电能转变为高频电能的目的。
这种高频电能可以用于各种设备和应用中，如电子设备、通信设备、电焊机等。
LLC谐振变换器PWM控制策略和同步整流技术的研究
LLC谐振变换器PWM控制策略和同步整流技术的研究一、概述随着电力电子技术的快速发展，高效率、高功率密度的电源变换器在各个领域的应用越来越广泛。
LLC谐振变换器作为一种高效、高功率密度的电源变换器，其在实际应用中受到了广泛关注。
LLC谐振变换器的控制策略和整流技术对其性能有着重要影响。
研究LLC谐振变换器的PWM控制策略和同步整流技术对于提高电源变换器的效率和稳定性具有重要意义。
PWM（脉冲宽度调制）控制策略是LLC谐振变换器中的一种重要控制方式。
通过调节PWM信号的占空比，可以有效地控制LLC谐振变换器的输出电压和电流，从而实现对其性能的精确控制。
同时，PWM 控制策略还可以提高LLC谐振变换器的动态响应能力，使其能够快速适应负载变化。
同步整流技术是一种提高整流效率的有效方法。
传统的整流电路通常采用二极管作为整流元件，但由于二极管的导通压降较大，会导致整流效率较低。
而同步整流技术则采用MOSFET等低导通压降的开关器件代替二极管，从而大大降低了整流损耗，提高了整流效率。
本文旨在研究LLC谐振变换器的PWM控制策略和同步整流技术，通过理论分析和实验验证，探索出更为高效、稳定的控制方法和整流技术，为LLC谐振变换器的实际应用提供理论支持和实验依据。
同时，本文的研究结果也可以为其他类型的电源变换器的控制策略和整流技术的研究提供参考和借鉴。
1. LLC谐振变换器的概述LLC谐振变换器是一种高效、高功率密度的电力转换装置，近年来在电力电子领域得到了广泛的研究和应用。
作为一种谐振变换器，LLC以其独特的拓扑结构和控制方式，实现了在宽负载范围内的高效、稳定运行。
其基本原理基于谐振原理进行电压和电流的变换，主要由初级电感(L)、谐振电感(Lr)和谐振电容(Cr)组成，形成一个LLC谐振网络。
在正常工作过程中，该谐振网络会在特定的频率下发生谐振，实现输入电压到输出电压的转换。
LLC谐振变换器的特点之一是能够实现开关管的零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS），从而有效减小开关损耗，提高变换器的效率。
dcdc电源电路基础知识
DC/DC基本知识DC/DC是开关电源芯片。
开关电源，指利用电容、电感的储能的特性，通过可控开关（MOSFET等）进行高频开关的动作，将输入的电能储存在电容（感）里，当开关断开时，电能再释放给负载，提供能量。
其输出的功率或电压的能力与占空比（由开关导通时间与整个开关的周期的比值）有关。
开关电源可以用于升压和降压。
我们常用的DC-DC产品有两种。
一种为电荷泵（Charge Pump），一种为电感储能DC-DC转换器。
本文详细讲解了这两种DC/DC产品的相关知识。
目录一. 电荷泵1. 工作原理2. 倍压模式如何产生3. 电荷泵的效率4. 电荷泵的应用5. 电荷泵选用要点二. 电感式DC/DC1. 工作原理（BUCK）2. 整流二极管的选择3. 同步整流技术4. 电感器的选择5. 输入电容的选择6. 输出电容的选择7. BOOST 与BUCK的拓扑结构一. 电荷泵电荷泵为容性储能DC-DC产品，可以进行升压，也可以作为降压使用，还可以进行反压输出。
电荷泵消除了电感器和变压器所带有的磁场和电磁干扰。
1. 工作原理电荷泵是通过外部一个快速充电电容（Flying Capacitor），内部以一定的频率进行开关，对电容进行充电，并且和输入电压一起，进行升压（或者降压）转换。
最后以恒压输出。
在芯片内部有负反馈电路，以保证输出电压的稳定，如上图Vout ，经R1,R2分压得到电压V2，与基准电压VREF做比较，经过误差放大器A，来控制充电电容的充电时间和充电电压，从而达到稳定值。
电荷泵可以依据电池电压输入不断改变其输出电压。
例如，它在 1.5X或1X的模式下都可以运行。
当电池的输入电压较低时，电荷泵可以产生一个相当于输入电压的 1.5倍的输出电压。
而当电池的电压较高时，电荷泵则在1X模式下运行，此时负载电荷泵仅仅是将输入电压传输到负载中。
这样就在输入电压较高的时候降低了输入电流和功率损耗。
2. 倍压模式如何产生以1.5x mode为例讲解：电压转换分两个阶段完成。
同步整流开关电源的设计
变换器具有完善的保护功能，包括过
1.电压／欠电压保护 2.输出过载保护，开环故障检测 3.过热保护，自动重启动功能。 4.能限制峰值电流 (2)磁复位电路 (3)光耦反馈电路的设计 (4)其他外围电路设计 (5)高频变压器 （6）其他外围电路设计
同步整流原理
• 同步整流是采用通态电阻极低的专用功
率MOSFET，来取代整流二极管以降低整流 损耗。它能大大提高DC／DC变换器的效率 并且不存在由肖特基势垒电压而造成的死 区电压。功率MOSFET属于电压控制型器件， 它在导通时的伏安特性呈线性关系。用功 率MOSFET做整流器时，要求栅极电压必须 与被整流电压的相位保持同步才能完成整 流功能，故称之为同步整流。
设计难点
1.高频变压器的设计
采用300kHZ频率，由于电源输出功率较大, 因此,高频变压器的漏感应尽量小, 选用能够满足 开关频率300kHz的MXO锰锌铁氧体材料,
磁芯形状选用EE型,变压器的初级和次级绕组 相间绕制.初级绕组用4股Φ0.35的漆包线绕11匝, 次级6V输出用4股Φ0.35的漆包线绕5匝,初级电感 选 500uH.
• 2.反馈的设计
• 由于电路输入在36~72v，为保证输出稳定，
反馈电路由互感器，光耦PC357主要元件组 成，具体的调试工作比较困难，花了很多时 间。
• 3.功率管的选择也很关键，我们目前选用的
是IRF530N功率管，下一步 选用导通电阻 更小的si4888替代之 。
• PCB
项目测试和前景展望
• 目前我们的进度是电路板制作调试已经
通过，目前在输入48v输出 6v，2A时效率 只有 80%。
经过分析主要是自己手工缠绕的变压器 损耗比较大，还有就是可用si4888功率管替 代IRF530N,相信经过进一步完善后效率能 达到85%到90%，并在此基础上从市电上 直接变到48v做成一个实用的电源系统。
同步整流技术简介
同步整流技术简介：同步整流是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET，来取代整流二极管以降低整流损耗的一项新技术。
它能大大提高DC/DC变换器的效率并且不存在由肖特基势垒电压而造成的死区电压。
功率MOSFET属于电压控制型器件，它在导通时的伏安特性呈线性关系。
用功率MOSFET 做整流器时，要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能，故称之为同步整流。
同步整流技术就是大大减少了开关电源输出端的整流损耗，从而提高转换效率，降低电源本身发热。
本电源是一款高效率稳压电源模块，输入电压在低于、高于、等于输出电压时，输出电压都可以维持稳定不变。
比如设定输出为12V，那么输入电压在5～32V之间变化时，输出稳压在12V不变。
本模块具有完善的保护功能，可应用于太阳能充电。
优势：电路板采用1.6加厚镀金工艺；输入采用可更换保险管，保护了电源和设备；整版电解采用进口原装贴片、低阻、高频电容，使得纹波降至冰点；IC采用进口原装；恒压、恒流、欠压保护（MPPT更适合太阳能充电）输出错误指示灯，输出电压漂移太严重、短路等故障时亮起；氧化散热片散热，散热效果比本色铝片效果更佳；电感采用铁硅铝，发热更小；欢迎您购买使用我们这款电压模块，请仔细阅读以下使用说明，否则由于使用不当造成的损坏，本公司概不予以保修、更换。
本模块属于自动升降压电源，输入电压在低于、高于、等于输出电压时，输出电压都可以维持稳定不变。
比如设定输出为12V，输入电压在5～32V 之间变化时，输出稳压在12V 不变；有恒流、恒压、欠压保护，以及输出指示、故障指示功能，输出有过流、过压、短路保护；所有元件都能达到工业级应用；可完美应用于各种场合，如充电、大功率LED 驱动、设备供电、车载电源等。
电气参数：1. 输入电压：DC5-32V，建议使用电压在10Ｖ以上2. 输出电压：DC1V-30V连续可调；3. 输出电流：10A（MAX）长期7A以内；4. 输出功率：长期80W，峰值130W，超过80W请加强散热；5. 输出纹波：50mV（12V转12V，5A测得）；6. 输入反接保护：无，如需要，请在输入端串联肖特基二极管；7. 输出防倒灌：无，如用于电瓶充电或负载是自带电感情负载，请在输出端串联肖特基二极管；8. 尺寸：77.6*46.5*15mm9.短路保护:有；10.重约45克；调试方法：１．电池欠压保护调整方法：（以１２V铅酸电池设置10V欠压保护、关断输出为例）输入接稳压电源调整到10V，调整欠压保护电位器（顺时针增大，逆时针减小），直到刚好故障指示灯（红灯）亮起，即设置成功；这样电池放电到10V时候，会自动切断供电，保护电池不受损坏。
高频电源开关同步整流技术
同步整流原理同步整流(SynchronousRectification)是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET取代传统的整流二极管以降低整流损耗的技术。
它能够大大提高DC/DC变换器的效率并不存在由快速恢复二极管势垒电压造成的死区电压。
同步整流的基本原理：单端正激、隔离降压同步整流的基本原理电路中，其中，Q1、Q2为功率MOSFET。
该电路的工作原理为在次级电压的正半周期，Q1导通、Q2关断，在次级电压的负半周期，Q2导通、Q1关断。
同步整流电路的功率损耗主要包括MOSFET的导通损耗和栅极驱动损耗，在开关频率低于1MHz时，以导通损耗为主。
正激式DC/DC变换器在功率管截止期间必须有将高频变压器复位的电路，以防止变压器磁芯饱和，一般采用C、R、VD无源箝位电路。
当功率管V截止时，高频变压器初级线圈由R、VD电路构成的放电通路使变压器复位。
DPA-Switch电路的内部结构与工作原理DPA-Switch电路是6端器件，6个引脚分别为控制端C、线路检测端L、外部设定极限电流端X、开关频率选择端F、源极S和漏极D。
线路检测端可实现过压检测、欠压检测、电压反馈、远程通断和同步等功能。
将开关频率选择端与源极端连接时，开关频率为400kHz，而将其连接控制端时，开关频率为300kHz。
(1)控制电压源用于控制电压UC以向并联调整器和门驱动器级提供偏置电压。
控制电流IC用来调节占空比。
(2)带隙基准电压源用于向内部提供各种基准电压，同时产生一个具有温度补偿并可调整的电流源，以保证精确设定振荡器频率和门级驱动电流。
(3)振荡器用于产生脉宽调制器所需要的锯齿波、时钟信号及最大占空比信号(Dmax)。
(4)并联调整器和误差放大器误差放大器用于将反馈电压Uf与5.8V基准电压进行比较以输出误差电流Ir，从而在电阻Rs上形成误差电压Ur。
(5)脉宽调制器(PWM)脉宽调制器是一个电压反馈式控制电路，具有两个功能：一是改变控制端电流IC的大小，即调节占空比，实现脉宽调制；二是将误差电压Ur经由Ra和Ca组成的截止频率为7kHz的低通滤波器进行滤波，以在滤掉开关噪声电压后，加至PWM比较器的同相输入端，然后再与锯齿波电压Uj进行比较，从而产生脉宽调制信号Ub。
4.3 同步整流技术
（b）同步整流管的驱动逻辑信号
（4）推挽变换器 （a）全波整流 Q1导通， SR1导通， SR2截止； Q2导通， SR2导通， SR1截止； （b）倍流整流 Q1导通， SR1导通， SR2截止； Q2导通， SR2导通， SR1截止； 驱动信号： SR1=������2 SR2=������1
（2）关断
① td(off)<0，正向电流下降至 0前关断，此时电流将流过体 二极管，产生较大损耗； ② td(off)>0，正向电流下降至 0后，将反向流动，直到整流 管关断； ③ td(off)=0，正向电流下降到0时 关断整流管。
因此，在正向电流到达时要及时开通整流管，正向电流 下降至0时要及时关断整流管。
（2）有源箝位正激 变换器 主开关Q1导通、辅 助开关Q2截止时， SR1导通，SR2截止；
（a）有源箝位正激变换器
主开关Q1截止、辅 助开关Q2导通时， SR1截止，SR2导通； 驱动信号： SR1=Q1， SR2=�����
驱动信号： SR2=������2
• 4.3.2 同步整流管的驱动时序
(1)������������������ 存在电流上升时间 下降时间，可以在这个过 程对MOSFET驱动； （1）开通 ①td(on)<0，在正向电流出 现前导通，会造成电路短 路，损坏电路； ② td(on)>0，在正向电流 出现以后导通，电流先流过 体二极管，造成较大的导通损耗，因此希望td(on)越小越好； ③ td(on)=0，在正向电流出现时驱动整流管导通。
（a）同步整流管自驱动电路
4.3 同步整流技术
4.3.1 同步整流技术的基本概念 .
同步整流（Synchronous Rectifier，SR），是指在开关电源 中采用开关管代替二极管来实现整流的功能，其目的是降低整 流电路的导通损耗。 同步整流通常应用于电压低、电流大的开关电源中。其导 通压降低，可以大大降低损耗，提高效率。因此一般采用 MOSFET作为开关管。 当整流电路的输出电压低至2V或者更低时，即便采用肖特 基二极管作为整流器件也是不合适的，因为SBD的导通压降在 0.6~0.8V之间，相反，低压功率MOSFET的导通压降却相对低得 多，例如intersil公司产品型号为HUF67145P3的器件（Uds=30V， Id=75A），其导通电阻Ron=4.5mΩ，若输出电压U0=2V，负载电 流I0=20A，则器件导通压降为Ut0=90mV，因此利用低压功率 MOSFET作为整流器件可以提高电路效率。
电力电子技术在高频开关电源中的应用
电力电子技术在高频开关电源中的应用摘要: 对电力电子技术的特点及开关电源的工作原理和发展趋势作了归纳总结，在此基础上针对开关电源设计的关键技术：功率器件、软开关技术、同步整流技术和控制技术，进行了分析，并论述了电力电子各项技术在开关电源中的作用及发展前景。
关键词: 电力电子技术; 高频开关电源; 功率半导体器件; 功率变换1 电力电子技术概述电力电子技术以功率处理为对象，以实现高效率用电和高品质用电为目标，通过采用电力半导体器件，并综合自动控制计算机(微处理器)技术和电磁技术，实现电能的获取、传输、变换和利用。
电力电子技术包括功率半导体器件与IC 技术、功率变换技术及控制技术等几个方面。
电力电子技术起始于20世纪50年代末60年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。
70年代后期以门极可关断晶闸管（GTO），电力双极型晶体管（BJT），电力场效应管（P-MOSFET）为代表的全控型器件全速发展，使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。
80年代末期和90年代初期发展起来的、以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）为代表的复合型器件集驱动功率小，开关速度快，通泰压降小，载流能力大于一身，性能优越使之成为现代电力电子技术的主导器件。
2高频开关电源概述高频开关电源是交流输入直流整流，然后经过功率开关器件（功率晶体管、MOS管、IGBT等）构成放入逆变电路，将高压直流（单相整流约300V，三相整流约500V）变换成方波（频率为20kHz）。
高频方波经高频变压器降压得到低压的高频方波，再经整流滤波得到稳定电压的直流输出。
高频开关电源的特点[1]：1、重量轻，体积小由于采用高频技术，去掉了工频（50Hz）变压器，与相控整流器相比较，在输出同等功率的情况下，开关电源的体积只是相控整流器的1/10，重量也接近1/10。
2、功率因数高相控整流器的功率因数随可控硅导通角的变化而变化，一般在全导通时，可接近0.7，以上，而小负裁时，但为0.3左右。
同步整流技术
（2）单向驱动方式： 需要检测整流的电流，当电流反向时，立即发出关断、 信号，同步整流管关断。
（1）电流检测法
（2）电压检测法
•
（a）带复位绕组的正激变换器 （b）同步整流管的驱动逻辑信号
•
（a）有源箝位正激变换器 （b）同步整流管的驱动逻辑信号
•
（a）反激变换器 （b）同步整流管的驱动逻辑信号
因此，在正向电流到达时要及时开通整流管，正向电流 下降至0时要及时关断整流管。
4.3.3 同步整流管驱动电路分类
1）双向驱动方式：同步整流管既可以正向流动，也可以反 向流动； 2）单向驱动方式：同步整流管只能正向电流，和二 极管的 功能完全一样。
双向驱动方式：在U2正 半周，V1导通，整流； 在U2负半周，V2导通， 续流。
•
（a）全波整流 （（Cb））倍同流步整整流流管驱动逻辑信号
•
（ca））对全称波控整制流 （（bd））倍不流对整称流控制
2 它驱式电路
➢主开关驱动信号由PWM 经延时电路提供； ➢ 同步整流管驱动信号 由PWM按照各变换器的 驱动信号进行处理后 经延时及隔离提供；
（a）同步整流它驱式电路
3 自驱式电路
4.3 同步整流技术
4.3.1 同步整流技术的基本概念 .
同步整流（Synchronous Rectifier，SR），是指在开关电源 中采用开关管代替二极管来实现整流的功能，其目的是降低整 流电路的导通损耗。
同步整流通常应用于电压低、电流大的开关电源中。其导 通压降低，可以大大降低损耗，提高效率。因此一般采用 MOSFET作为开关管。
自驱动方式是指利用变 换器中高频变压器的二 次绕组来驱动同步整流 管，不需要增加额外的 电路。
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同步整流原理
同步整流(SynchronousRectification)是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET取代传统的整流二极管以
降低整流损耗的技术。
它能够大大提高DC/DC变换器的效率并不存在由快速恢复二极管势垒电压造成的死
区电压。
同步整流的基本原理：
单端正激、隔离降压同步整流的基本原理电路中，其中，Q1、Q2为功率MOSFET。
该电路的工作原理为在次级电压的正半周期，Q1导通、Q2关断，在次级电压的负半周期，Q2导通、Q1关断。
同步整流电路的功率
损耗主要包括MOSFET的导通损耗和栅极驱动损耗，在开关频率低于1MHz时，以导通损耗为主。
正激式DC/DC变换器在功率管截止期间必须有将高频变压器复位的电路，以防止变压器磁芯饱和，一般采
用C、R、VD无源箝位电路。
当功率管V截止时，高频变压器初级线圈由R、VD电路构成的放电通路使变压器复位。
DPA-Switch电路的内部结构与工作原理
DPA-Switch电路是6端器件，6个引脚分别为控制端C、线路检测端L、外部设定极限电流端X、开关频率选择端F、源极S和漏极D。
线路检测端可实现过压检测、欠压检测、电压反馈、远程通断和同步等功能。
将开关频率选择端与源极端连接时，开关频率为400kHz，而将其连接控制端时，开关频率为300kHz。
(1)控制电压源
用于控制电压UC以向并联调整器和门驱动器级提供偏置电压。
控制电流IC用来调节占空比。
(2)带隙基准电压源
用于向内部提供各种基准电压，同时产生一个具有温度补偿并可调整的电流源，以保证精确设定振荡器频
率和门级驱动电流。
(3)振荡器
用于产生脉宽调制器所需要的锯齿波、时钟信号及最大占空比信号(Dmax)。
(4)并联调整器和误差放大器
误差放大器用于将反馈电压Uf与5.8V基准电压进行比较以输出误差电流Ir，从而在电阻Rs上形成误差
电压Ur。
(5)脉宽调制器(PWM)
脉宽调制器是一个电压反馈式控制电路，具有两个功能：一是改变控制端电流IC的大小，即调节占空比，实现脉宽调制；二是将误差电压Ur经由Ra和Ca组成的截止频率为7kHz的低通滤波器进行滤波，以在滤
掉开关噪声电压后，加至PWM比较器的同相输入端，然后再与锯齿波电压Uj进行比较，从而产生脉宽调制信号Ub。
(6)门驱动级和输出级
门驱动级(F)用于驱动功率开关管(MOSFET)，使之按一定速率导通，MOSFET管的漏-源击穿电压Uds大于700V。
(7)过流保护电路
过流比较器的反相输入端接阈值电压Ulimit，同相输入端接MOSFET管的漏极。
(8)过热保护电路
当结温Tj高于135℃时，过热保护电路将关断输出级；而当结温Tj低于70℃时，电路将恢复正常工作，
即电路具有滞后过热保护特性。
(9)关断/自动重启动电路
一旦出现调节失控，将立即使芯片在低占空比下工作，若故障排除，则自动重新启动电源，恢复系统正常
工作。
(10)高压电流源
在启动或滞后调节模式下，高压电流源经过电子开关S给内部电路提供偏置。
电源正常工作时，电子开关S改接内部电源，将高压电流源关断。
下图即同步整流电路参考：
高频开关电源模块的特点
∙1、效率高：充分实现全负载范围内零电压零电流开关，确保开关管没有任何关断尖峰，电流为纯正弦波，开关损耗极小；输出整流管电压应力极低，无反向电流。
2、体积小：换器效率很高，与传统PWM开关电源拓扑方案相比，散热器体积可以减少一半。
3、可靠性高：通过采用国内领先的工艺优化设计、完善的保护告警措施及选用高品质高可靠的
进口器件，实现了低电磁干扰在此的完美结合。
4、寿命长：由于温度低，可显着延缓元器件的老化速度，从而提高了产品生命周期；
高频开关电源模块的原理
∙高频开关模块采用了无源PFC技术和先进的脉宽调制控制技术（PWM），使得模块效率进一步提高，谐波减小。
模块采用交流三相三线制380VAC平衡输入方式，不存在中线电流损耗。
模块交流输入经过尖峰抑制电路和EMI吸收电路，经全桥整流滤波电路将三相交流电压整流为脉动的直流电压，由高频脉宽调制变换器变换成高频方波电压，再由输出整流滤波电路，得到稳定的输出电压和电流，在电网电压和负载发生变化时反馈调整电路控制脉宽调制电路，调节脉宽的宽度，使得输出电压和电流保持稳定。
高频开关电源模块的参数
∙1、交流输入：
三相输入额定电压：380V，50HZ。
电压变化范围：323V-456V。
频率变化范围：50HZ±10%。
2、直流输出：
输出额定值：20A/220V
电压调节范围：194V-291V
输出限流范围：(5%-100%)×额定电流
稳压精度：≤0.5%
稳流精度：≤0.5%
纹波系数：≤0.1%
转换效率：≥94%（满负荷输出）
高频开关电源模块的防尘措施
∙高频开关电源模块电路板上形成的尘埃,一是风机抽入的尘埃,二是静电吸附。
为了防尘，一些开关电源模块采取了如下一些揩施：
采用防尘罩：在模块进风口处安装防尘罩,可起到一定的防尘作用,但需经常清洗，否则防尘罩上的通风孔容易堵塞而影响通风散热效果。
这种方式不适合用于无入值班的变电站中。
采用自然冷却:可以避免风机吸入灰尘,但出于散热需要,必须在模块上开许多散热孔,这样尘埃的静电吸附问题还是不能解决。
高频开关电源模块的发展方向
∙功率转换：高效电源转换方案，新型开关电源设计、高频开关电源、矩阵变换器、直流变换电源技术、数字控制技术、PWM、PFC、软开关技术、有源钳位、同步整流、IGBT集成功率模块、MOSFET/IGBT的快速交换设备、电池充电和管理架构等新技术；
可再生能源发电：可再生能源发电并网技术，风、光互补小型发电系统的电源转换，可再生能源发电转换器，太阳能、风能分布式电源系统等可再生能源中的电力电子技术；
变频技术及电机驱动控制：最新变频技术应用方案，高压、大功率驱动技术，永磁同步电机PMSM 的控制，横向磁通机，三电平NPC逆变器，仿真测试等；
工频电源，是指电源的转换频率为50hz的电源。
在一般情况下采用铁心变压器，工频电源的体积较大、转换效率较低。
——★2、对于开关电源来讲，其电源转换核心为开关晶体管（或可控硅），因为电源开关的频率对管子的损耗、转换效率影响非常大，不可能是“工频开关”的！一般都设计在20khz 左右（低了损耗加大，高了对元器件要求增高）。
——★3、为了保证工作电压稳定，开关电源是要有稳压控制的，主要有脉宽控制、调频控制等。
开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。
它们的功能是：
1.输入电网滤波器：消除来自电网，如电动机的启动、电器的开关、雷击等产生的干扰，同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。
2.输入整流滤波器：将电网输入电压进行整流滤波，为变换器提供直流电压。
3.变换器：是开关电源的关键部分。
它把直流电压变换成高频交流电压，并且起到将输出部分与输入电网隔离的作用。
4.输出整流滤波器：将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压，同时还防止高频噪声对负载的干扰。
5.控制电路：检测输出直流电压，并将其与基准电压比较，进行放大。
调制振荡器的脉冲宽度，从而控制变换器以保持输出电压的稳定。
6.保护电路：当开关电源发生过电压、过电流短路时，保护电路使开关电源停止工作以保护负载和电源本身。
有的读者会产生这样的疑问，先把220V的交流变成了直流，然后通过变换器把直流变成交流，最后又把交流变成直流输出，兜了这么大的一个圈子，干吗不把220V的交流电直接变成所需要的直流呢？其实，交流市电先由电源变压器变压，整流滤波后得到未稳定的直流电压，再经过调整后得到所需要的直流电压，这种电源技术很成熟，可以达到很高的稳定度，波纹也很小，而且没有开关电源具有的干扰与噪音。
但是它的缺点是需要庞大而笨重的功频变换器，所需的滤波电容的体积和重量也相当大，而且调整管是工作在线性状态，调整管上有一定的电压降，在输出较大工作电流时，致使调整管的功耗太大，转换效率低，还要安装很大的散热片。
总之这种电源不适合计算机用。
开关电源主要有以下特点：
1.体积小、重量轻：由于没有工频变压器，所以体积和重量只有线性电源的20～30%。
2.功耗小、效率高：功率晶体管工作在开关状态，所以晶体管上的功耗小，转化效率高，一般为60～70%，而线性电源只有30～40%。