一種中小功率的高頻開關(guān)式通信電源的設(shè)計(jì)

針對(duì)通信電源中DC/DC 變換器的移相全橋主電路進(jìn)行了分析和研究，在此基礎(chǔ)上提出了采用改進(jìn)型倍流整流移相全橋電路，來克服傳統(tǒng)ZVS PWM 全橋變換器存在的一些問題。

　　1 集中供電方式通信電源系統(tǒng)

　　為了保證穩(wěn)定、可靠、安全供電，通信電源系統(tǒng)可采用集中供電、分散供電、混合供電或一體化供電方式。其中集中供電方式通信電源系統(tǒng)的組成框圖如圖1 所示。

　　圖1 集中供電通信電源系統(tǒng)示意圖

　　目前， 國內(nèi)外通信電源仍然大都采用模擬和數(shù)字相結(jié)合的控制方式， 大量應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)的還主要是保護(hù)和監(jiān)控電路以及與系統(tǒng)的通信，完成電源的起動(dòng)、輸入與輸出的過、欠壓保護(hù)，輸出的過流與短路保護(hù)及過熱保護(hù)等，通過特定的界面電路，也能完成與系統(tǒng)間的通信與顯示， 但PWM 部分仍然采用專門的模擬芯片。如中興和華為目前還是采用傳統(tǒng)的模擬技術(shù)，艾默生已有部分產(chǎn)品采用了全數(shù)字的控制，但其EMC、環(huán)路穩(wěn)定性等問題還有待于改善。

　　本文針對(duì)通信電源的特點(diǎn)及現(xiàn)狀， 采用倍流整流的移相全橋變換器作為主電路，進(jìn)行了關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算，并設(shè)計(jì)出樣機(jī)進(jìn)行分析仿真結(jié)果。

　　2 改進(jìn)型倍流整流移相全橋變換器關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)

　　倍流整流主電路結(jié)構(gòu)如所圖2 示。該電路由全橋逆變和倍流整流電路組成，根據(jù)負(fù)載大小的不同，該電路可工作在斷續(xù)和連續(xù)模式，在斷續(xù)狀態(tài)下，副邊二極管自然換流，沒有反向恢復(fù)引起的電壓尖峰， 也沒有占空比丟失的情況發(fā)生， 但占空比較小，效率較低。

　　圖2 倍流整流主電路

　　在連續(xù)模式下(如圖3 所示)，要從實(shí)現(xiàn)副邊整流二極管的自然換流以及實(shí)現(xiàn)滯后管ZVS 兩個(gè)方面著手。而實(shí)現(xiàn)這兩點(diǎn)的關(guān)鍵在于阻斷電容和輸出濾波電感的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

　　圖3 電路連續(xù)模式波形圖

　　下面對(duì)這兩個(gè)元件的選擇作出分析。