两种电源主电路的特点与分析

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两种电源主电路的特点与分析 [复制链接]

从实体解剖、拆焊绘制48V/70A通信电源和350V/10A特种电源主板上的所有元器件、印制板铜箔正反两面实际走线、众多焊点的真实定位（有的穿孔、有的并不穿孔只在单面），由此绘出的图1主功率变换电路图，以及图2电源总结构框图与PFC、全桥控制板相互关系，看出一个总体规律。

 1）两种直流输出电压和电流大不相同的3500W高档电源（V_o、I_o均相差7倍），其主功率变换电路的三大环节基本相同，即电网输入滤波整流电路；PFC系统的Buck-Boost组合电路亦分段控制；全桥变换器移相式控制ZVS软开关电路。

 2）两种电源的PFC贴片元器件控制板完全相同。有8只IC和上百个阻容。包括PFC控制板与电源主板连接的双列插头16芯焊脚也完全相同。高密度的PFC贴片控制板仅厚1.0mm，但解剖发现印制板内部还有两个夹层电路设计。

 3）两种电源的贴片元器件高密度全桥控制板实体大不相同，其主芯片均用UC3877。48V/70A电源全桥控制板单面布元器件。其总面积比双面均焊贴片元器件的350V/10A电源全桥控制板大一倍；单面元器件的印制板夹层铜箔走线也较简单些。两种电源接外壳监控电路插座结构也不同。48V电源全桥控制板上与主芯片UC3877DWP配合的另外7只IC是LM339X2，74HC05，74HC86，LM358X2，MAX875。350V电源全桥控制板与主芯片UC3877DWP配合的另外8只IC是OP177G、AD620、LM393X3、LM358、74HC05、74HC86等。48V/70A通信电源长70cm，主板空间宽裕。但该电源Boost储能电感器磁芯只用了两付4块EE55，功率容量偏小，有两台电源炸毁Boost-MOSFET，是设计失误。

 4）350V/10A电源实体副边整流之后加设了有源箝位电路，使主功率变换器副边也实现软开关，明显降低了在空载恶劣条件下电源整机的高频噪声。特别是350V电源的Boost储能电感器设计是采用三付6只EE55磁芯组合（中心柱气隙均5.6mm），没有发现一台350V电源炸Boost-MOSFET。说明该专题设计组成功了。

了一台350V/10A电源在空载恶劣条件下，仪器测量打印的数据和波形。图4给出加负载400W之后测量打印的电网输入电流、电压波形，功率因数值，频谱特性等。

IBM、Ascom电源把市电三相输入，巧妙地先分解成两个单相输入，然后再分别作全波整流，其中一只受控。这在大功率开关电源设计上具有重大优势和实用价值。普通的三相PFC变换器输出电压高达DC760～800V（有的甚至DC1000V）这就要求后级变换器的功率开关管耐压达DC1000～1200V。因此，国际上热门研究用三电平软开关变换器克服该难题，它需要多串联一只开关管降低反向电压，使电路元器件及成本明显增加。而IBM独辟新路，用较简化方法解决了该难题。图4为加载波形。图5给出了350V/10A电源在4种不同负载条件下，测量打印的电网输入电流、电压波形等。