高效AC-DC開(kāi)關(guān)電源.pdf

1、AC/DC開(kāi)關(guān)電源作為電子設(shè)備的動(dòng)力之源，向著大容量、高功率密度、高效率、高功率因數(shù)、低諧波含量的方向發(fā)展。AC/DC開(kāi)關(guān)電源中磁性器件、輸出濾波器以及散熱器均占較大體積，開(kāi)關(guān)頻率的提升可以減小這部分的體積，但開(kāi)關(guān)頻率的提升又會(huì)增加開(kāi)關(guān)損耗，即而增加散熱器的體積。由此可見(jiàn)，開(kāi)關(guān)損耗成為提高效率與功率密度的制約因素。
　　提高AC/DC開(kāi)關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率，主要從兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行。一方面是降低開(kāi)關(guān)損耗，一些學(xué)者提出了軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，即讓開(kāi)關(guān)

2、管實(shí)現(xiàn)零電壓或零電流開(kāi)通與關(guān)斷。另一方面是優(yōu)化現(xiàn)有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如采用無(wú)橋PFC。目前高效AC/DC解決方案是前級(jí)采用無(wú)橋PFC，中間級(jí)DC/DC部分采用有源鉗位或 AHB，輸出級(jí)采用同步整流。這樣的結(jié)構(gòu)將原有的三級(jí)變換改成了兩級(jí)變換，提高了AC/DC變換器的轉(zhuǎn)換效率。
　　本文提出了一種使用DSP作為控制核心的高效AC/DC開(kāi)關(guān)電源，這種開(kāi)關(guān)電源沒(méi)有輸入的整流橋、濾波電容以及APFC部分，直接對(duì)輸入交流進(jìn)行斬波，輸出采用同步整流（僅

3、有一級(jí)變換）。通過(guò)DSP對(duì)輸出電壓、變壓器初級(jí)峰值電流進(jìn)行采樣計(jì)算來(lái)對(duì)SPWM波進(jìn)行控制。根據(jù)不同負(fù)載條件，自動(dòng)調(diào)整開(kāi)關(guān)頻率以及死區(qū)時(shí)間，以達(dá)到軟開(kāi)關(guān)狀態(tài)，讓變換器在不同負(fù)載條件以及不同輸入電壓的情況下均工作于最高效率。使得整個(gè)AC/DC變換器在保證較高轉(zhuǎn)換效率與較高功率密度的同時(shí)具有較高的輸入功率因數(shù)以及較低的諧波含量。為了避免以往電源測(cè)試的煩鎖，本設(shè)計(jì)中利用DSP的中斷時(shí)間來(lái)處理顯示部分的程序。為了不影響開(kāi)關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率，應(yīng)降低額