高頻開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（畢業(yè)論文）

　　通信電源是電信網(wǎng)的能源，其供電質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整個(gè)電信網(wǎng)的暢通，本課題首先分析了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外高頻通信開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展?fàn)顩r，在理論分析和電路實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出了一種新型的高頻通信開(kāi)關(guān)電源（交流配電模塊、直流配電模塊、4只高頻開(kāi)關(guān)整流模塊和監(jiān)控模塊置于同一機(jī)架內(nèi)），該電源優(yōu)化了電路的主要參數(shù)，設(shè)計(jì)了相移脈寬調(diào)制零電壓開(kāi)關(guān)諧振（PS-ZVS PWM）全橋變換器電路和以集成控制器UC3875芯片為核心的控制電路，實(shí)現(xiàn)了功率開(kāi)關(guān)管的零電壓開(kāi)通和近似零電壓關(guān)斷，研制出高效率（達(dá)93%）、高穩(wěn)定度（±0.5%）、高可靠性、低電磁干擾的高頻開(kāi)關(guān)整流模塊。同時(shí)文中還提到了以MCS-51單片機(jī)電路為核心的的電源監(jiān)控模塊與監(jiān)控設(shè)計(jì)思路。保證了整機(jī)能夠安全可靠工作。

　　變換器電路

　　開(kāi)關(guān)電源采用常規(guī)的PWM 方式工作，在開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換期間，功率器件上會(huì)同時(shí)承受高電壓和大電流，造成轉(zhuǎn)換時(shí)功率損耗較大，有時(shí)功率器件發(fā)熱嚴(yán)重，影響可靠性，而且隨著工作頻率的提高，這種現(xiàn)象更為嚴(yán)重。為了減少開(kāi)關(guān)損耗，提高工作頻

　　率并增加可靠性，人們?cè)赑WM 硬開(kāi)關(guān)的基礎(chǔ)上提出幾種軟開(kāi)關(guān)電路拓?fù)?，主要有?zhǔn)諧振開(kāi)關(guān)變換器（QRC），多諧振開(kāi)關(guān)變換器（MRC）以及相移脈寬調(diào)制零電壓（零電流）諧振變換器。準(zhǔn)諧振變換器和多諧振變換器優(yōu)點(diǎn)是工作在諧振狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了軟開(kāi)關(guān)，大大降低了開(kāi)關(guān)損耗，而且可以吸收電路的寄生參數(shù)（不在乎電路的寄生參數(shù)存在），幾乎不產(chǎn)生電磁干擾。缺點(diǎn)是輸出同樣功率時(shí)，與PWM方式相比，其正弦波電流峰值較大，對(duì)開(kāi)關(guān)器件要求較高，此外其正弦波較高的峰值電流引起的正向?qū)〒p耗增大，在一定程度上又抵消了一些降低開(kāi)關(guān)損耗的好處，而且工作頻率隨輸入電壓和負(fù)載變化有一定的變化范圍，不便設(shè)計(jì)輸出濾波電路的參數(shù)。相移脈寬調(diào)制零電壓開(kāi)關(guān)（諧振）變換器仍采用PWM工作方式，只在開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)采用諧振方式，這樣既克服了PWM方式硬開(kāi)關(guān)造成的較大開(kāi)關(guān)損耗問(wèn)題，又實(shí)現(xiàn)了恒頻工作，避免了準(zhǔn)諧振和多諧振開(kāi)關(guān)變換器工作頻率變化及正弦波電流峰值大的缺點(diǎn)。

　　圖2.1 相移脈寬調(diào)制零電壓開(kāi)關(guān)（諧振）變換器原理框圖