开关电源的技术应用月盘点

，故以下着重从自动控制系统原理方面介绍并联系统的工作原理.

　　2.系统控制原理图

　　并联系统的自动控制原理如图1所示.

　　在自动控制电机直流调速系统中，有一种转速.电流双闭环反馈系统，又称串级系统.

　　外环是转速反馈，内环是电流反馈.任何系统内外扰动或电网电流变化造成的转速变化，都能通过外环或内环的反馈系统调节，达到稳定的转速输出.本文正是基于此设计思想，设计了如图1的高频开关电源双闭环反馈并联自动控制系统.图中各台高频开关电源本身就是可以独立工作的，且内部形成电压或电流负反馈系统.并联系统电压反馈属于外环，内环由高频开关电源内部形成.这种并联系统之所以简单，就是在单台独立工作的电源基础上，把输出端简单并联在一起.而输入端的给定由外环统一加到各台独立的高频开关电源.

　　图1中虚线框内1#.2#.…….N#为各台高频开关电源，其内部自动控制原理图简化为一阶系统比例积分环节，所以各台高频开关电源的稳流或稳压精度很高.图中它们工作在稳流状态下.

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　　开关电源中RC缓冲电路的设计

　　在带变压器的开关电源拓扑中，开关管关断时，电压和电流的重叠引起的损耗是开关电源损耗的主要部分，同时，由于电路中存在杂散电感和杂散电容，在功率开关管关断时，电路中也会出现过电压并且产生振荡。如果尖峰电压过高，就会损坏开关管。同时，振荡的存在也会使输出纹波增大。为了降低关断损耗和尖峰电压，需要在开关管两端并联缓冲电路以改善电路的性能。

　　缓冲电路的主要作用有：一是减少导通或关断损耗；二是降低电压或电流尖峰；三是降低dV/dt或dI/dt。由于MOSFET管的电流下降速度很快，所以它的关断损耗很小。虽然MOSFET管依然使用关断缓冲电路，但它的作用不是减少关断损耗，而是降低变压器漏感尖峰电压。本文主要针对 MOSFET管的关断缓冲电路来进行讨论。

　　RC缓冲电路设计

　　在设计RC缓冲电路时，必须熟悉主电路所采用的拓扑结构情况。图l所示是由RC组成的正激变换器的缓冲电路。图中，当Q关断时，集电极电压开始上升到2Vdc，而电容C限制了集电极电压的上升速度，同时减小了上升电压和下降电流的重叠，从而减低了开关管Q的损耗。而在下次开关关断之前，C必须将已经充满的电压2Vdc放完，放电路径为C、Q、R。

　　假设开关管没带缓冲电路，图1所示的正激变换器的复位绕组和初级绕组匝数相同。这样，当Q关断瞬间，储存在励磁电感和漏感中的能量释放，初级绕组两端电压极性反向，正激变换器的开关管集电极电压迅速上升到2Vdc。同时，励磁电流经二极管D流向复位绕组，最后减小到零，此时Q两端电压下降到Vdc。图2所示是开关管集电极电流和电压波形。可见，开关管不带缓冲电路时，在Q关断时，其两端的漏感电压尖峰很大，产生的关断损耗也很大，严重时很可能会烧坏开关管，因此，必须给开关管加上缓冲电路。