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大功率开关电源的研制摘要：文中针对大功率开关电源在设计和批产生产过程中出现的技术难题和组装工艺进行阐述，并进一步论证电源在调试和组装过程中出现的问题和解决方案。
关键词：大功率开关电源；同步整流电路；1概述该电源模块参考VICOR四分之一砖结构电源自主开发研制的新品，该产品采用有源钳位技术，通过对28V电压隔离转换为输出+5V/20A，起到为系统中相关部位隔离供电的作用，满足市场需求。
产品的主要技术参数如下：1.输入电压： 18V～36V；2.输出电压：+5V±0.1V；3.输出电流：20A；4.输出功率：100W；5.电压调整度、电流调整度：≤50mV；6.效率：≥89％；7.温度系数：-0.02%/℃～0.02%/℃；8.短路功耗：≤50W；9.待机功耗：≤4.8W；2设计原理本产品要求在仅有54.9mm×25mm×10mm的有效空间内进行研发，输出功率达到100W，功率密度高达60W/in3，要保证产品的可靠性和满足各种动态指标参数为设计条件下，产品的设计思路遵循可靠、实用的原则，在满足性能指标的前提下，集中保证军用产品的高可靠本质，故设计思路采用有源钳位PWM技术实现了开关零电压开通与关断，减少了开关损耗；引入同步整流技术，用MOSFET取代整流二极管，大大减少了其导通损耗，是低压大电流不二选择。
要以设计线路简洁，在元器件选用方面，对于特别重要的关键元件，在慎重考虑其失效模式的前提下，增强元器件性能的冗余设计，并立足国内采用国产器件。
该电路采用PCB板结合铝质基板进行设计组装，将产品的输入、输出功率回路以及发热元器件等设计在铝基板上，利用铝基板进行散热，为了将产品的热量及时散发出去，采用灌封工艺。
该电源模块是将输入电压18～36V的直流电压，转化为具有稳定的5V/20A 直流输出能力，产品具有输入欠压、过压、输出过流、短路保护功能，且故障排除后，可自动恢复。
该产品采用有源钳位同步整流正激式DC/DC的拓扑结构，由输入滤波电路、倍压整流电路、功率变换电路、同步整流滤波电路、PWM控制电路、取样和反馈稳压电路、辅助电源供电电路和保护电路组成。
一个新的200kHz-200W环保型开关电源一个新的200kHz/200W环保型开关电源1引言当今，对额定功率200W以上的高频实用型开关电源在进行环保性能评估方面都或多或少地存在一些麻烦。
它们要么EMI噪声较大，要么输入电流谐波超标或者在一定的功率封装密度下温度特性不好，可靠性差等等。
要解决这些问题，一个途径是找寻新的性能更先进的变换器拓扑，另一途径就是选择新工艺，新器件以尽可能满足环保性能评估的要求。
近年来国外某些知名半导体公司花了不少力气进行器件技术的改造并研发出一系列有针对性的性能优越的新器件。
例如前身为Siemens的Infineon公司近年陆续地推出专用于解决高频开关电源上述问题的一揽子器件。
它们包括耐高压600V，低导通电阻（Rdson）的CoolMOS管（高频运用时温升极低，适用作Boost开关），大电流低耐压且小Rdson 的OptiMOS管（特适用于Buck变换器），PFC PWM双合一ICTDA16888（可节省空间和元件），耐高压（600V）SiC肖特基二极管（特适用于作Boost二极管）等等。
这些器件都有专门特性，如果在开关电源设计中使用得当，就会事半功倍地解决问题，而且成本也得到控制。
作为范例，本文拟向读者介绍利用上述器件综合制成的一个工作频率为200kHz，功率为200W的符合环保要求的实用型开关电源。
它采用第二代的CoolMOSC2作为PFC和PWM的功率开关，采用SiC肖特基二极管作为PFC二极管，OptiMOS作为同步整流开关，PFC和PWM的控制由同一块ICTDA16888实现。
该电源具有宽的输入电压范围(90V～275V)，80％以上的AC/DC变换效率。
输出电压有两组:＋5V/20A和＋12V/8.3A，带有输出过载保护和输出短路保护。
所有功率器件均无须加散热片，也不要求接最小的输出负载。
2电路方块图图1示出整体电源的工作框图。
它是由PFC和PWM两部分组成。
高压大功率开关电源的研制发布时间：2021-05-17T11:12:41.000Z 来源：《科学与技术》2021年4期作者：邢变丽[导读] 文中针对一种厚膜混合集成高压大功率开关电源电路进行了电路原理邢变丽陕西华经微电子股份有限公司，西安 710065）摘要：文中针对一种厚膜混合集成高压大功率开关电源电路进行了电路原理、产品特点理论分析，并进一步论证高压开关电源在调试过程中出现的问题及解决方案，同时也对行业特点及其发展方向进行了相关探讨。
关键词：高压大功率开关电源；厚膜混合集成电路；1 概述随着军事斗争的复杂化，军用电子工业核心关键元器件供给形式日益严重。
尤其是军工领域实现关键元器件 “自主可控，国产替代”，已经上升到国家战略层面。
在国产化替代的大背景下，厚膜混合集成电路DC/DC变换器，是我公司研制的国产化设计的电源新品，该电源的主要功能是将输入电压16～40V转化成稳定输出电压28V，输出电流4.5A的电源，同时具有欠压、过压、过流、短路等功能，为整机系统提供稳定的电源。
2设计原理该产品采用有源钳位正激式DC/DC的拓扑结构，由输入滤波电路、功率变换电路、整流滤波电路、PWM控制电路、取样和反馈稳压电路、辅助电源供电电路和保护电路。
其电路原理图如图1所示：图1 电路原理图该产品由有源钳位控制芯片U1产生PWM脉冲波形，初级开关管、钳位管实现零电压开通与关断（ZVS）降低开关损耗；次级采用肖特基二极管整流技术；选择综合考虑开关损耗和导通损耗兼顾开关管和整流管。
通过合理布局减少开关管和整流管开关损耗。
对主电路采取变压器或输出电感反馈供电的方式减少电路自身损耗，提高电源模块整体工作可靠性。
通过变压器输出电感参数设计和电路参数精确设计更好的实现MOSFET的ZVS开关。
过程经过以上几项措施将变换器效率提升到88%左右，以满足效率技术指标。
3热设计和工艺设计该产品的输出功率高达125W，为了使产品的热量及时散发出去和防止产品的在做随机振动的试验过程中，基片出现裂缝等问题，将该产品的基板分为三部分，输入回路，控制电路和输出回路；输入和输出回路采用导热性更好的氧化铍作为基板，开关管、整流管、续流管再流焊在上面，再将基板再流焊到外壳底座上，产品热传导途径为：芯片到基板，基板自身、基板到底座、底座自身，达到快速散热的目的。
第34卷第2期原子能科学技术Vol.34,No.2 2000年3月Atomic Energy Science and Technology Mar.2000新型高压开关电源的研制戴晓明,李振国(中国原子能科学研究院核技术与计算机应用研究所,北京 102413)摘要:介绍为负氢多峰离子源及注入系统而研制的一套新型高压开关电源。
该套电源采用新型脉宽调制技术、先进的准谐振半桥式变换原理,组件式、倍压线路模块化结构,整体性能优良。
关键词:高压电源;PWM2ZVS;组件式;模块化中图分类号:TL50315 文献标识码:A 文章编号:100026931(2000)022*******正在研制的负氢多峰离子源及注入系统需要1套高压电源,它包括1台离子源高压电源(0～-35kV,10mA)、1台静电透镜电源(0～-20kV,2mA)和2台注入偏转板电源(0～±10kV,5mA)。
本工作采用脉宽调制、准谐振半桥变换原理(PWM2ZVS),研制这套高压电源。
1 主要设计指标为掌握此类高压电源技术,研制出性能可靠的高压电源,先以0～-40kV电压连续可调、具有0～10mA范围电流输出限制(可作为稳流源)、011%稳定度为指标来设计可接受计算机等外部远程控制的实验电源,覆盖小于该指标的电源。
而后完成小于该指标的其余高压电源的设计。
2 原理及设计特点电源原理框图示于图1。
AC 220V主板转换组件高压组件HV2OU T驱动组件图1 电源原理框图Fig.1 Function block diagram of the power supply收稿日期:1999208219;修回日期:1999209225作者简介:戴晓明(1964—),男,辽宁兴城人,高级工程师,加速器专业(1)采用脉宽调制、准谐振半桥式变换原理,使得电路结构简单,驱动电路也大为简化。
整个功率变换部分在一块印刷线路板上(为电源的组件之一),磁芯选用软磁铁氧体,工作频率为30kHz左右,功率管选耐压、耐电流冲击、散热好的大功率开关三极管,并加有反向吸收快恢复二极管,保护集电极和发射极。
基于DSP的高压直流开关电源的研制一、本文概述随着现代电力电子技术的飞速发展，高压直流开关电源在电力、能源、通信、工业控制等领域的应用越来越广泛。
其优良的电气性能、高效率、高可靠性以及易于实现智能化控制等特点，使得高压直流开关电源成为现代电源技术的重要发展方向。
本文旨在研究并开发一种基于数字信号处理器（DSP）的高压直流开关电源，以期提高电源系统的整体性能，满足日益增长的电力需求。
本文将首先介绍高压直流开关电源的基本原理和关键技术，包括开关管的控制技术、PWM调制技术、电源效率的提升等。
接着，文章将详细阐述基于DSP的高压直流开关电源的设计思路，包括DSP的选择、电源主电路的设计、控制算法的实现等。
在此基础上，本文将重点探讨如何通过DSP实现电源的高精度控制、快速动态响应以及智能化管理。
文章将给出实际研制的高压直流开关电源的测试结果，并对其性能进行分析和评价。
通过本文的研究，我们期望能够为高压直流开关电源的设计与开发提供新的思路和方法，推动其在各个领域的广泛应用。
也希望本文的研究成果能够对相关领域的科技工作者和研究人员具有一定的参考价值和指导意义。
二、高压直流开关电源理论基础高压直流开关电源（High-Voltage DC Switched-Mode Power Supply，简称HVDC SMPS）是现代电力电子技术的核心组成部分，其理论基础主要涉及到电力电子变换技术、控制理论和电磁兼容等多个领域。
HVDC SMPS的基本工作原理是通过高频开关动作，将输入的交流电或直流电转换为高频交流电，再经过高频变压器升压或降压，最后通过整流滤波电路输出稳定的直流电压。
电力电子变换技术：电力电子变换技术是高压直流开关电源的核心技术，主要包括PWM（脉冲宽度调制）控制、PFM（脉冲频率调制）控制等。
PWM控制技术通过改变开关管的导通时间，实现对输出电压和电流的控制。
PFM控制技术则通过改变开关管的开关频率，实现对输出电压和电流的稳定。
程控200 kV脉冲发生器的研制作者：米伦张鹏来源：《现代电子技术》2010年第04期摘要:为满足脉冲功率技术应用研究的需要,研制以Tesla变压器为核心组成的200 kV脉冲发生器,由可调直流高压电源、储能器、高压脉冲变压器、高压开关、控制器、工控机、打印机、存贮示波器、限流电阻箱、极性转换器和高压脉冲分压器等构成。
采用计算机控制技术高压脉冲的产生、输出幅度、“+/-”极性和限流电阻转换进行程序控制,高压脉冲输出幅度和输出频率连续可调,其性能指标满足技术要求,且操作简单、安全、性能稳定可靠。
关键词:高压脉冲发生器;高压脉冲变压器;工控机;自动控制中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)04-201-03Development of 200 kV Pulse Voltage GeneratorMI Lun,ZHANG Peng(Institute of Electronic Engineering,China Academy of EngineeringPhysics,Mianyang,621900,China)Abstract:The 200kV pulse voltage-generator based on Tesla transformer is made for the research on high voltage pulse technology.The program controlled equipment is made up of adjustable high-voltage direct current power,energy store part,high-voltage pulse transformer,high-voltageswitch,controller,industrial computer,printer,oscillograph,current limiting resistor,pulse polarity transfer and high-voltage distribute.Based on program control technology,the high-voltage pulse is generated and computer can switch "+/-" polarities and the current-restricted resistance.The range and frequency of the output pulse can be continuous adjusted.The generator is reliable and easy to operate.Keywords:high-voltage pulse generator;high-voltage pulse transformer;industrycomputer;automatic switch0 引言随着脉冲功率技术的研究与应用工作的深入开展,对高压脉冲发生器的自动化及相关技术提出了更高的要求。
第28卷第1期 强激光与粒子束V I 28, N o. 1 2016 年1 月H IG H POWER LASER A N D P A R T IC LE BEAMS Jan. , 2016200 k V低纹波高稳定度直流高压电源李亚维，谢敏，蓝欣，刘云涛，马成刚，吴烈(中国工程物理研究院流体物理研究所，脉冲功率科学与技术重点实验室，四川绵阳621900)摘要：直流高压电源在科学实验和工业生产中有着广泛的运用，传统高压直流电源是通过工频变压器 直接升压，再经整流滤波得到所需要的高压，普遍存在精度低、调整复杂、纹波系数大等诸多缺陷。
本系统基于全桥逆变、倍压整流和脉宽控制技术，设计了用于电子束离子阱装置的直流高压电源，采用高频逆变、正负双向倍压整流、电压电流双环控制等方法，实现了直流高压输出。
结果表明，所设计的直流高压电源具有稳定性好、纹波小、可靠性高、系统安全等特点，最终输出的电压在0〜200 k V连续可调，纹波和稳定性都小于0.01%，满足实验需求。
关键词：直流高压电源；双向倍压；低纹波；高稳定度中图分类号：T P2 文献标志码：A doi：10.11884/HPLPB201628.015016高压电源的应用十分广泛，不仅应用于雷达对抗、电磁炸弹、电子回旋加速器，同时还应用于安全检查（机 场、车站、码头和重要公共场所等）医疗检测和工业探测中的x光机[-2]、表面处理中的静电喷涂、环境保护中的静电除尘[34]，也应用于日常生活中的阴极射线管显示器、显像管电视机、电蚊拍、臭氧发生器等领域[56]。
目前，高压大功率电源已普遍应用开关电源技术，但受高频高压变压器分布参数不易控制、大功率半导体开关速度低损耗高、高压硅堆反向恢复时间慢等因素的制约，国内研制的此类电源的开关频率普遍在20 k H z左右，较低的开关频率限制了高压电源及其用户设备的小型化和轻量化工作。
成都理工大学研制了 25k V高精度直流负高压电源。
