高压直流宽范围输入辅助电源设计
宽电压输入直流开关电源的设计.
稳压
隔
离
驱
器 ）
动 （ 驱
动
变
压
TL494
（稳 压
）过 流 控 制
输出
图4 整体电路方框图
主电路的选择
主电路的选择主要包括功率变换电路的拓扑结构的选择和整 流电路的选择。
表2-1 功率变换电路各结构比较
电路
优点
缺点 功率范围 应用领域
正激型 反激型
电路较简单成 本低，可靠性 高，驱动电路 简单
变压器单向励 磁，利用率低
我们设计的作品简单实用，稳定性好，测试工 作120个小时工作正常、性能良好。有良好的应 用前景，广阔的市场需求。下面我介绍一下我们 作品的原理和设计的思路与过程。
作品优势
1）输入电源：可应用于直流250V和550V两种 电压下。输入直流电压的范围要求要宽， 250V电压 等级的电压范围为：150V-400V； 550V电压等级的电压 范围为： 300V-800V。
大功率工业用 开关电源、焊 接电源、点解 电源等
有偏磁问题
几百瓦—几 低输入电压的
千瓦
开关电源
上表展示了各个不同电路的优点和缺点，经过综 合考虑，并且由于设计要求两个电压等级同时适 用，即250V和550V。故选择两个半桥开关电路， 通过连线使其以并联或串形联式工作，就可满足 要求 。
下面我们讨论一下整流电路的选择。对于三种常 用的整流电路，现将各自的优缺点和适用范围进 行比较
宽电压输入直流开关电源设计
——大学生SRTP项目报告
项目队员：李 洋 任 健 刘江宽 刘孝星 薛彥召
指导老师：冯高明
一、开关电源现状和发展
开关电源现状
目前，开关电源产品正在向“四化”的方向发展：应 用技术的高频化、硬件结构的模块化、软件控制的数字化 和产品性能的绿色化。
一种高效的高压直流电源模块的辅助电源设计
一种高效的高压直流电源模块的辅助电源设计詹春娟;吴剑【摘要】在高压直流电源模块中,PFC功率单元的控制、采样、驱动;DC/DC功率单元的控制、采样、驱动以及高压直流电源模块与上位机的通讯需要多组相互隔离的辅助电源.传统辅助电源针对每个功率单元分别配置相应独立的辅助电源,电路复杂,成本高,故障率高.文章中基于TL2845设计了一款高效的具有三组隔离8路输出的辅助电源.这款辅助电源提供多组隔离电源到两个功率单元,降低了成本,提高了可靠性.文中介绍了高压直流电源模块中各功率单元电路的辅助电源划分及辅助电源的原理与设计方法,给出了实际样机6 kW高压直流电源模块的辅助电源的实验波形.通过实际样机的应用,结果证明了设计方法的正确性.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2017(034)005【总页数】4页(P46-49)【关键词】隔离;辅助电源;TL2845;PFC;功率单元【作者】詹春娟;吴剑【作者单位】日月元科技(深圳)有限公司南昌研发部,江西南昌330067;江西华东电气有限公司,江西南昌330000【正文语种】中文高压直流供电系统比传统的UPS电源少一个DC/AC逆变器及服务器机架内部的AC/DC整流器，这样大大提高了供电系统的效率。
相对于传统UPS供电，高压直流供电系统供电不但可靠性高、效率高、节能效果显著，而且特别适用于负载重的机房。
高压直流供电系统将逐步取代传统的UPS，具有良好的应用前景[1]。
高压直流电源模块主要由前级PFC电路实现高功率因数，后级DC/DC变换以及内部的辅助电源供电电路三部分构成。
其中辅助电源供电电路的可靠性是直接影响整个电源模块可靠性的关键因素之一。
前级和后级功率电路的驱动、检测、控制需要相互隔离的电源。
一般的中高压、大容量电力电子装置采用分布式辅助电源设计，即在装置中每个变流模块均设置单独辅助电源[2]。
高压直流电源模块中传统的辅助电源设计方法是针对PFC和DC/DC两个功率单元电路，分别设计包含控制电路和主功率电路的两个辅助电源。
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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A 09/07
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宽电压输入直流开关电源的设计
宽电压输入直流开关电源的设计一、引言随着电子技术的不断发展，人们对电源稳定性、高效性和可靠性的要求也越来越高。
而宽电压输入直流开关电源是一种能够在不同电压范围内提供稳定输出电压的电源设计方案。
本文将介绍宽电压输入直流开关电源的设计原理、关键技术及实现过程。
二、设计原理1.输入电压范围选择2.稳压控制电路稳压控制电路是保证输出电压稳定的核心部分。
常用的稳压控制电路包括电流反馈式稳压控制电路和电压反馈式稳压控制电路。
电流反馈式稳压控制电路适用于输出电流变化较大的情况，而电压反馈式稳压控制电路适用于输出电压波动较大的情况。
3.开关元件选择开关元件的选择直接影响到设计方案的可行性和效率。
常用的开关元件有晶体管、开关管和MOS管。
其中，MOS管具有开关速度快、控制电压低、导通电阻小等特点，是较为常用的开关元件。
三、关键技术1.输入电压稳定性输入电压的稳定性对于宽电压输入直流开关电源的稳定性和可靠性至关重要。
可以通过滤波电路和稳压电路来提高输入电压的稳定性。
2.输出电压稳定性相比传统电源设计，宽电压输入直流开关电源输出电压波动范围更广。
因此，输出电压的稳定性也需要得到保证。
可以通过稳压控制电路和输出滤波电路来提高输出电压的稳定性。
3.效率四、实现过程实现宽电压输入直流开关电源的过程主要包括以下几个步骤。
1.选择合适的输入电压范围。
根据实际需求选择适当的输入电压范围。
2.设计稳压控制电路。
根据所选的输入电压范围和输出电压要求，选择合适的稳压控制电路，并进行设计和优化。
3.选择合适的开关元件。
根据设计要求和性能要求，选择合适的开关元件，并进行电路设计和优化。
4.优化输入电压稳定性。
通过合理的输入电压滤波和稳压电路设计，提高输入电压的稳定性。
5.优化输出电压稳定性。
通过稳压控制电路和输出滤波电路设计，提高输出电压的稳定性。
5.优化电源效率。
通过合理的选材、电路设计和优化，提高电源的效率，减少能量损耗。
六、结论宽电压输入直流开关电源具有宽范围的输入电压和稳定的输出电压特点，可以适应不同电压范围的需求。
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）。
高电压宽范围输入DC-DC变换器的研究
高电压宽范围输入DC-DC变换器的研究摘要：从二次电源角度来说，在诸多应用场所中，都需要使用高电压宽范围输入DC-DC变换器，特别是近几年来，随着我国城市发展脚步的较快，电动汽车数量不断增多，并且成为了人们日常出行的主要工具。
与此同时，国防军队等特种充电车辆，车辆充电过程中采用的DC-DC电路主要以高压输入低压输出为主。
基于此，本文就结合实际应用情况，重点对高电压宽范围输入DC-DC变换器进行全面探究，具体如下。
关键词：高电压宽输入；DC-DC变换器；设计现阶段，直流变换器一般为恒压或者恒流型为主，但是在部分场合中，DC/DC 转换装置一般需要在适应宽范畴内输入电压中进行，这也预示着该种类型的变压器具备较强的宽电压转换功能。
结合调查得知，宽范畴转换器中，具有适用于高压宽范畴输入交错串并联正激变换器，即便其创新点比较多，但是在已有的拓扑结构电路上，结构分布比较繁琐，且成本投放高，市场应用普及度不高，实用性不强。
所以，相关部门应加强对高电压宽范围输入DC-DC变换器探究，特别是在输入高压过程中可以获取低输出电压，从而获取理想市场效益。
一、高电压宽范围输入DC-DC变换器背景介绍结合相关定义得知，在高频变压器变比为1:1的情况下，输出和输入增益洗漱设定为Av，能够把隔离型DC-DC变换器划分为三种类型，第一种是在Av小于1的情况下，为隔离型Buck变换器；第二种是在Av大于1的情况下，给隔离型Boost变换器；第三种是Av在大于1或者小于1的情况下，为隔离型Buck-Boost变换器[1]。
其中，隔离型Buck变换器作为最为典型的移向全桥拓扑结构变换器；隔离型Boost变换器受到自身功率因素影响，在功率因数校正器中实现了广泛应用；隔离型Buck-Boost变换器中包含了LLC谐振变换器，其中反激变换器作为典型变换器，得到了广泛应用。
正激变换器拓扑结构见图1：二、高电压宽范围输入DC-DC变换器设计思路1.功率管选择在变换器设计过程中，主要工作流程在于主开关管功率选择，IAEA包含了 MOSFET 电压应力 V（BR）DSS、工作结温 Tj、电流等级 IDSS等诸多参数的选择。
一种高压宽范围输入辅助电源的设计
、 ｛ ）
ｌ胁 － Ｄ ） ２
；
直 接采 样 初 级 开 关 管 的 电流 作 为 电流 内环 反 馈 的 控 制 方法 。 图 ２示 出初 级 电流 反馈 控 制 的 多路 输 出 反激
ｌ 扣 户 盎２而 ｎｄｓ 一 ； ２（Ｌ Ｄｓ２ ｕ １ ． ）
图 ４ 两 个 模 块 组 成 的 Ｉ ＯＰ 系 统 的 小 信 号 模 型 Ｓ
机验证该方案的有效性。
进 行 一 系列 变 换 ， 电路变 得 复杂 ； 使 电压 型 然 存 】 虽 在 系统 高压 下 的绝 缘 及 可 靠 隔 离 的 问题 ．但 无 论
是 交流 电压 母 线还 是 直 流 电压 母 线 ．仅 需 直 接 从
２ 初 级 电 流 反 馈 控 制 方 法
Ｉ
模 块 输 出 电流 的三 环 控 制 ．采 样 各 模 块 输 入 电压
或输 出 电流 的双 环 或 主 从 控 制 ． 以采 样 一 个 模 块
输 出 电压 和 输 出 电流 的控 制 方 法 。 这 里 采 用 适 合 于 串联 模 块 大 功 率 系 统 的 电压
定 稿 日 期 ：２ １ ０１ Ｏ ０１ — —１
输 入 电容 均 压 。但 其 采 样 输 出 电感 电流 作 为 电流
内环 的 反馈 ， 限于 只 有 １路 的输 出情 况 ， 仅 当输 出 为 多路 时 ． 仅 采 样 其 中 １路输 出 的 电感 电流 ， 若 由
于 漏 感 的影 响 。开 关 管 初 级 电流 大 多 数 会 传 递 到 漏 感 最 小那 １ ， 致采 样 不准 确 ， 路 导 因此 提 出一 种
模 块构 成 的 ＩＯ Ｓ Ｐ系 统 。
： 变换器１
宽输入范围大功率双管反激辅助电源设计
宽输入范围大功率双管反激辅助电源设计徐纪太;黄传东;夏东伟;高斌【摘要】传统单管反激变换器由于开关管电压应力大、效率低等缺陷,难以应用于高压宽范围输入、大功率电源中.而双管反激变换器主开关电压应力为输入电压的一半,变压器原边无需RCD吸收电路,具有宽输入范围、高压、大功率、高效的优点.文中设计了一款输入100 V～400 VDC、输出24 V/6 A直流的高效率电源,并通过样机实验验证了上述特点.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2015(032)006【总页数】3页(P117-119)【关键词】双管反激;宽输入;变换器【作者】徐纪太;黄传东;夏东伟;高斌【作者单位】青岛大学自动化工程学院,山东青岛266071;青岛大学自动化工程学院,山东青岛266071;青岛大学自动化工程学院,山东青岛266071;青岛大学自动化工程学院,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】TN861 概述反激变换器由于其结构简单、成本低廉等优点，广泛应用于中小功率辅助电源中。
但是，反激变换器开关管两端电压约为输入电压的2倍；并且反激变换器的输出中有较大的纹波电压，限制了其在高压输入以及大功率场合中的应用。
双管反激电路开关管电压应力仅为输入电压，变压器漏感能量回馈到输入侧，无需RCD缓冲电路。
这使其可应用于输入高压、宽输入电压范围、大功率、对效率性能要求较高的辅助电源中。
本文基于双管反激电路设计的辅助电源技术参数为：输入电压直流100 V～400 V；单路输出24 V／6 A；输出电压精度K≤1%；开关频率f s=130 k Hz；效率η=90%；具有输出短路、过压保护功能。
2 主电路设计图1为设计开关电源的主电路拓扑。
两个场效应管S1、S2将直流输入与高频变压器连接起来。
S1、S2同时导通、关断；导通时将能量储存在磁路中；关断时，将能量传送到负载。
变压器漏感能量通过交叉连接的二极管D1、D2反馈回输入中，并把S1、S2两端的电压钳位到输入电压值与二极管导通电压之和。
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）。
高压宽范围输入紧凑型辅助电源设计
电源与节能技术 2023年12月25日第40卷第24期135 Telecom Power TechnologyDec. 25, 2023, Vol.40 No.24游文杰，等：高压宽范围输入紧凑型辅助电源设计Modulation ，PWM ）控制器研制了一台输入电压180～420 V 、输出为5 V/20 W 的1/16砖电源实验样机，尺寸为34 mm×21 mm×8.5 mm ，质量约为36 g ，实验样机如图1所示。
34 mm 21 mm8.5 mm图1 试验样机在U in =180 V 下，满载工作时原边MOS 管门极驱动（U GS ）波形与漏源极（U DS ）波形如图2所示。
U /V10 V /格U /V100 V /格t /μs 2 μs/格U U 图2 U in =180 V 、I o =4 A 时U GS 与U DS 波形由图2可知，样机在最小输入电压条件下，进入DCM 模式，且驱动波形稳定无抖动，环路参数设计较好。
由图3可知，样机在最低输入条件下，输出电压过冲很小，符合设计要求，稳定工作时输出电压为5.00 V ，系统环路带宽足够，过冲较小。
4 结 论文章深入分析了反激变换器工作在CCM 和DCM 模式下的输出特性，并根据技术指标将其设计为工作于DCM 模式。
同时，根据能量守恒定律、电磁感应定律和安培环路定律等确定反激变压器的励磁电感量、原副边匝数、气隙等参数，成功设计出了一种适用于高压宽范围的低损耗自启动电路。
通过实验证实，搭建的实验样机在恶劣的输入条件下仍能可靠工作，保持环路稳定，且输出电压平缓无过冲。
同时，具有体积小、输入电压变化范围宽、动态响应快以及电压调整率与负载调整率高等优点。
参考文献：[1] 王兆安，刘进军．电力电子技术[M]．5版.北京：机械工业出版社，2017．[2] 王迎迎，程 红．应用于功率变换器的多绕组高频变压器模型[J]．电工技术学报，2021， 36（19）：4140-4147.[3] 刘 颜，董光冬，张方华.反激变换器共模噪声的抑制[J].电工技术学报，2019，34（22）：4795-4803.[4] 章治国，刘俊良，郭 强，等.一种单级隔离型软开关功率因数校正变换器[J].电工技术学报，2018，33（14）：3222-3230.[5] 陈 强，陈章勇，陈 勇。
一种超宽输入范围的自供电系统设计
一种超宽输入范围的自供电系统设计刘朋飞;王新光;洪光;陶吉利【摘要】在电力电子系统中,高电压大电流的主回路的功率器件两端拥有丰富的电能.以输入超宽范围的反激式开关电源为核心,设计一个隔离式直流供电系统.该系统还以可充磷酸铁锂电池为辅助电源,并包含保护电池的电池智能管理系统,且具备双电源自动切换和升压功能.本系统在输入50～700V之间稳定工作,实现了电能再利用,提高了能源利用率.同时,有效解决了高压主回路和低压控制回路的电气隔离问题,具有广阔的工业应用前景.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2016(040)012【总页数】4页(P2453-2456)【关键词】超宽输入;开关电源;自供电;电池智能管理【作者】刘朋飞;王新光;洪光;陶吉利【作者单位】太原科技大学电子与信息工程学院,山西太原030000;太原科技大学电子与信息工程学院,山西太原030000;宁波市江北九方和荣电气有限公司,浙江宁波315100;浙江大学宁波理工学院,浙江宁波315100【正文语种】中文【中图分类】TM912随着科技的发展和社会的进步，电源广泛应用于计算机网络、精密仪器仪表、数据处理、自动化生产及电力电子系统中[1]。
电源种类繁多，包括开关电源、不间断电源(UPS)、逆变电源及自供电电源等。
其中，自供电电源虽目前应用不甚广泛，但应用潜力巨大。
自供电系统中常见的利用风能、生物能、太阳能、机械能等其他形式的能量转化成电能[2－3]，应用场合多是小功率供电控制系统。
而从电力电子系统的高压器件两端实现电能到电能的转换，应用在相关电力电子器件驱动电路中是一种新颖的自供电设计。
国内电力电子系统控制电路部分多数采用电池供电或者简单的隔离变压器降压滤波单独供电。
低压控制电路的这种供电模式不仅设备占据空间增大，出故障风险增高，而且随着主回路电压的增大，电源间的隔离困难，设备投入成本高、效率低，且不能完全保证控制电路运转的及时、安全、有效。
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２．１ 主 回路设 计 该 辅助 电源主 电路 主要 由欠压 启 动 电路 、输入 保护 电路 、主 电
路 、高频变 压 器 、整流 输 出电路 、辅助 供 电 电路和采 样反 馈 电路等 七 部分 组成 ，如 图２所 示 。
１．方案 设 计
在 张北 ±５００ｋＶ架 空线 柔性直 流输 电换流 阀工程 中，对辅 助 电源 提 出３２０￣３６００Ｖ范 围内可正常工 作、输 出功 率８８Ｗ 、高可 靠性 、多保 护等 要求 。针对 其特征小功率 、宽范 围，选择 使用反激 电路 拓扑 。
输 入 直 流 源
图 １双管反激拓扑结构原理图 基于此原理 图，使用双管反激拓 扑，对输入 电压范围３２０￣３６００Ｖ、
图２辅助 电源 主电路 ２．１．１控 制 芯片 选择
根 据设 计要 求 、母线 状态 、工 况温 度等 综合 考虑 ，本 设计 主控 芯 片选 择使 用 ＴＩ公 司生 产 的ＵＣＣ３８Ｃ４４芯 片 。该芯 片是 电流 控 制型 ＰＷＭ调 制器 ，采 用ＢｉＣＭＯＳＴ艺 ，具有较 低 的功率 消耗 ，有效 提高 工 作效 率 。芯片 内部 电路 具有 可微 调 的振荡 器 、能进 行精 确的 占空 比控 制 、温度 补 偿 的参考 、高 增益 误差 放大 器 、电流 取样 比较器 和 大 电流 图腾 柱式 输 出，是 驱动 功率 ＭＯＳＦＥＴ的理 想器 件 。较少 的外 部 电路 ，能获 得 成本 效 益高 的解 决 方 案 与可 靠性 能 。芯 片提 供 ８脚 双 列贴片 塑料 封装 ，可 减少ＰＣＢ布板 面积 。 ２．１．２ ＭＯＳ管 的选取
ＭＯＳＦＥＴ是辅 助 电源核 心 器件 ，通 过驱 动 电路 的ＰＷ Ｍ对 其 进 行通 断控 制 ，将母 线直 流 电转 换成 高频 脉冲 电压 ，为 了保 证工作 在 最高 电压 下Ｄ．ｓ之 间不被 击 穿，考 虑设 计１．５倍的裕 量 。此时 应有 ：
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Ｖｉｎ＋Ｖｏ￣ｔＸＶＩ＋耻 ０
的 关键辅 助技 术 。本 文 中电路 设计 使 ．￣ＵＣＣ２８Ｃ４４ 流控 制 型脉 宽调 制芯 片和 双 管反 激 式拓 扑 电路 ，设 计 了一个 电压 范 ３２０～３６００Ｖ输入 。 ２２０Ｖ输 出的ＤＣ－ＤＣ辅 助 电源样 机 ，给 出 了详 细 方案设 计 和关键 器件 的计算 选型 。通 过 实验样 机 ，测得 开 关管 电压波 形 ，启动 与输入 电压等 波 形 ，验 证 了所设 计 的 直流 高压 宽范 围输入 电 源方案 的可 行性 与 实用性 。 【关键词 】高压输 电；辅助电源；宽范围；双管反激
反 激 拓扑 电路 简单 、元件 数量 少 、体 积 比较小 、成 本较 低 ，可 实 现输 入 与输 出 电气 隔离 ，具 有安 全 、可靠 性 高等优 势 ，被 广泛 应 用 于各 种 辅助 电源 和小 功率 电源 中 】。其 电压 范 围广 ，适 合 各种 不 同电压 等 级场 合 。在反 激 拓扑 电路 中单 端反 激变 换器 ，其开 关管 关 断 电压 应力 较 大 ，难 以试用 较 高输 入 电压 的场合 ，而双 管反 激变 换 器 的主 开关 电压 应 力仅 为输 入 电压 ，并 且漏 感 能量 可 回馈 到 输入 母 线 ，无 需增 加任 何 吸收 电路 ， 因次对 比单端 反激 ，双 管反 激 的整 机 效 率 比较 高 ， 其非 常 适 用于 较 高输 入 电压和 性 能 要求 的场 合 ， 故本 设计 的高压 输入 辅助 电源将 采用 双 管反激 拓 扑结 构 。反激 拓 扑 电路 原理 图如 图１所示 。
输出电压 ２２０Ｖ辅助 电源进行了设计研究 本文通过对辅助 电源主电路及 控制电路详细 设计方案 、关键器件 的选型、 电压环路设计来保证 宽范围 输入 电压实现、高压隔离 的实现 和双 管高压 隔 离与 同步驱 动 电路功 能 实现 。通 过样 机调 试过 程 中，进 行典 型输 入 电压 、低压 启动 与带 负 载情 况等 试验 ，对 设 计 的双 管反激 辅助 电源 进 行 了实 际验证 。ＥＭＩ 滤波然 后经 过 升压 电感功 能［５】Ｉ 。
１９８０＋７１２＋４１５＝３１０７（Ｖ）
电子 世 界 ·１６５ ·
ＥＬＥＣＴＲ０ＮＩＣＳ Ｗ ＯＲＬＤ ·
笏
根据 计 算结 果 ，其 中Ｖｉｎ为 单个ＭＯＳ管 平均 电压 ，ｎ为原 副边 变 压 器 匝 比 ，Ｉｐｋ为 峰值 电流 。计 算 过 程 中 需要 考虑 ，双 管不 均 衡 现 象 、 峰值 电流 、 电压 尖 峰等 ，最 后选 择 选 用ＩＸＹＳ公 司 生产 的型 号 为ＩＸＴＦ１Ｎ４５０的ＭＯＳ管 ，其 耐压 为４５００Ｖ，导 通 电流为 １Ａ。 ２．１．３ 输 出整流 二极 管选取
ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ Ｗ ＯＲＬＤ ·菇 舫
高压 直流 宽 范 围输入辅 助 电源 设计
许继电源有限公司 袁顺刚 常志国 张 滨 刘振威 许继 昌南通信设 备有 限公 司 刘玉琦
【摘要 】伴 随着高压直ห้องสมุดไป่ตู้输 电技术不断发展 ，高电压宽范围的输入电源技术为核心单元换流阀组件提供可靠稳定的电源，是直流输电系统
引 言
辅 助 电 源 系 统存 在 于 任 何 能 量 变 换装 置 中 ，在 高 压 柔 性 直流 输 电系 统 中，其 核 心组件 换流 阀， 需要为 换流 阀的控 制与 驱动 电路 提供 稳 定的 辅助 电源 。为 了降低 电磁 干扰 ，简 化进 线 线路 等 问题 ， 辅助 电源 的 输入 将直 接 从单个 阀体 的直流 母线 上取 电。为 了保 证系 统安 全 、换 流 阀的稳 定 可靠 ，要 求母 线 电压在 较低 情 况下 控制 与驱 动部 分 能够 正常 稳定 工作 ， 即要 求辅助 电源尽 可 能在较 宽 范 围 内工 作 。查 阅关 于高 电压 、 宽范 围输入 的辅助 电源 资料 ， 目前 国 内外研 究较 少 ， 比较 集 中在 １５００Ｖ以下 。对 更 高 电压 、更 宽范 围 的辅 助 电 源 很 少 研 究…【２】。本 文 从 实 际应 用 出 发 ，设 计 出一 款 高压 辅 助 电源 产 品，给 出 了具体 设计 参数 、实 验数 据与 波形 。