高效AC-DC開關(guān)電源.pdf

1、AC/DC開關(guān)電源作為電子設(shè)備的動力之源，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，開關(guān)頻率的提升可以減小這部分的體積，但開關(guān)頻率的提升又會增加開關(guān)損耗，即而增加散熱器的體積。由此可見，開關(guān)損耗成為提高效率與功率密度的制約因素。
　　提高AC/DC開關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率，主要從兩個方面來進行。一方面是降低開關(guān)損耗，一些學者提出了軟開關(guān)技術(shù)，即讓開關(guān)

2、管實現(xiàn)零電壓或零電流開通與關(guān)斷。另一方面是優(yōu)化現(xiàn)有拓撲結(jié)構(gòu)，如采用無橋PFC。目前高效AC/DC解決方案是前級采用無橋PFC，中間級DC/DC部分采用有源鉗位或 AHB，輸出級采用同步整流。這樣的結(jié)構(gòu)將原有的三級變換改成了兩級變換，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開關(guān)電源，這種開關(guān)電源沒有輸入的整流橋、濾波電容以及APFC部分，直接對輸入交流進行斬波，輸出采用同步整流（僅

3、有一級變換）。通過DSP對輸出電壓、變壓器初級峰值電流進行采樣計算來對SPWM波進行控制。根據(jù)不同負載條件，自動調(diào)整開關(guān)頻率以及死區(qū)時間，以達到軟開關(guān)狀態(tài)，讓變換器在不同負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試的煩鎖，本設(shè)計中利用DSP的中斷時間來處理顯示部分的程序。為了不影響開關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率，應降低額