1 引 言
在通信和电力领域，直流电源系统所需的电流和电压是不同的。对于大容量电源系统，通常采用多个相同电压等级的小容量电源模块并联实现，但如果平行电源模块太多，不利于平均流量和可靠性，因此用户迫切需要大容量电源模块的出现，基于此背景，作者开发了大容量开关电源。目前大容量开关电源一般由主电路、控制电路组成，智能开关电源，通常有微机数控系统——同时实现智能功能，也检测开关电源的一些关键参数和各种故障信号，同时也可以通过微机系统控制开关电源的输出电压和电流，本文采用PIC单片机作为智能开关电源的核心指导控制电路和主电路。大容量开关电源主电路中的逆变电路一般为H桥式结构可采用硬开关或软开关，广泛应用于国外优秀的大容量开关电源。硬开关技术用于简化电路结构和生产工艺。然而，硬开关的开关损耗大于软开关的开关损耗，因此，合理选择工作频率和损耗较小的开关设备是非常重要的。如果设计合理，硬开关技术仍然充满活力。由于开关电源常用的控制方法、主电路结构及相关技术非常成熟，本文仅介绍了大容量开关电源设计中的几种新技术：PFC技术、工作稳定性、多电源并联均流
大容量开关电源的进线一般为三相380VAC，为了减少谐波，直流电源系统往往在进线侧统一加无源滤波。为了提高功率因数，每一电源模块在输入侧增加了三相单开关PFC电路。输入侧交流电压变化土20%时，整流后直流电压变化土20%，经过PFC一次侧直流母线电压基本保持在670VDC，这也可以减少后逆变压器的体积，同时提高功率因数。三相单开关PFC主电路一般有两种方案:(1)图1(a)主电路的控制方法与单相相相似PFC，采用了UCl854高频有源PFC专用控制芯片，三相桥式整流后每周期6波头电压，分压输入UCl854作为电流给定信号，UCl854通过对开关S通过电感B的电流也是每周期的6波头。这样，虽然每相的电流波形不能接近正弦波，但功率因数大大提高，谐波减少。（2）如图1所示(b)当电路在三相进线端加电感时S闭合时，通过三相电源S当电感电流从零线性上升时，分别为三个电感激磁S关闭时，电感电流逐渐降至0。在载波周期中，电感电流与三角波相似，但每相平均电流与输入电压成正比。进线每相电流的峰值包络线自然形成正弦波，电流相位与电压相位一致，校正功率因数。比较图1(a)和图1(b)，图1(a)只有一个电感，结构简单，应用于设计电源。
控制电路的核心是电流型双路推拉输出UC3825，通过控制芯片的启动和停止，可以实现电源中的所有故障和启动和停止。控制电路包括输出电压和电流控制器；电网输入的过压、欠压和缺相保护；输出直流电源的过压和短路保护；散热器的过温保护；风扇的智能驱动和故障检测；微控板可以检测到几组模拟电压和电流给定信号的自动切换。如果主电路的设计与整机的可靠性有关，则控制电路将直接影响输出直流电源的质量。控制主芯片UC3825是电流型设备，所有电流型设备PWM控制器有一个共同的特点：当反馈电流大于内部给定电流时，立即关闭驱动器。这样，当反馈电流的波形前缘有毛刺时，很容易导致系统不稳定。解决方案有：（1）将毛刺与电磁电流互感器两端的电容连接起来；（2）充分利用设备特性，将电容和电容连接到设备的电流输入端和振荡器斜波输入端。事实证明，这两种方法都能克服系统的不稳定性。根据主电路方案和性能要求，输出电流和输出电压采用双路并联控制，其中电流环为比例一点控制的单环系统，电压环为双闭环系统，内环为电流环，外环为电压环，比例一点一微分控制。动态结构图如图2所示，虚线框为动态结构图。A，B分别是电流电压反馈系数，其它参数对应各自环节的物理量。
根据动态结构图设计调节器参数，可获得优异的静态和动态性能。4 均流措施用户要求直流电源系统输出不同的电流。对于大电流系统，通常采用小电流电源模块并联集成，这要求电源模块在并联运行时能够良好地均流。目前，均流方法的发展方向是独立均流，独立均流原理如图3所示(a)如所示，2脚是电流取样输入端，通过A放大后输出A2同相放大，A2输出的7英尺是均流母线的正端。如果所有并联电源模块的均流母线正端连接在一起，负(6英尺)端全部接地，如图3所示(b)如所示，均流母线正端的电压值反映了并联模块中的最大电流值。由于二极管的单向导电性，只有电流最大的模块中的二极管。通常，每个模块分配的电流都是平衡的。如果负载和其他外部因素的变化使每个模块分配的电流不平衡，则总有一个模块的电流最大，自动成为主模块，其他模块通过图3从模块开始(a)的A3，A4放大器输出端3脚的电压值，改变各自的模块PWM控制信号宽度，跟踪主模块的电流基准，达到与主模块均流的目的。UC3902是较好的均流器件，图3(a)的管脚与UC3902是一致的。在使用中，需要注意的是，第五脚应连接电阻和电容到控制地点，电阻值小，电容值大。其目的是使均流调节慢于电压环和电流环调节，否则可能导致电源系统不稳定。
通过对3台20台的实验结果和结论A／200V和1台30A／220V其性能如表1所示。
从性能指标和测试结果可以看出，整个电源的指标都达到了很高的水平，说明设计合理先进。
本内容由小边通过网络收集数据组织，仅供学习和交流。如有侵权行为，请联系删除。如果您还想了解更多关于电子元器件和电子元器件行业的实时市场信息，主要代理：铝电解电容、薄膜电容、MOSFET、压敏电阻、保险丝等国压敏电阻、保险丝等。