50A/220V全负载范围软开关电站操作电源功率模块设计探讨

2.5 纹波抑制

根据纹波来源进行合理抑制。输出纹波主要来自以下四个方面：输入交流电源噪声、高频噪声、寄生参数引起的共模噪声和功率器件开关过程中产生的超高频噪声。

⑴ 输入交流电源噪声的抑制
整流脉动引起的纹波属于低频纹波，处理较为困难。主要对策有：
①加强滤波；
②电流型的控制；
③采用PFC技术。
⑵高频噪声的抑制（开关频率）
①合理选择器件:

(a)选择ESR和ESL较小的电容；
(b)输出滤波电感的分布电容尽量小，用圆导线，不用铜皮。
②加大输出滤波参数
③优化设计电路形式:

(a)用多个电解电容以及高频电容并联作为输出电容;
(b)采用不同结构或多级LC滤波.

④优化机械和电气结构
⑶超高频噪声的抑制
由输出整流二级管反向恢复引起的超高频噪声的抑制
①选择开关时间短的开关管和反向恢复时间短的输出整流二极管;
②选择ESR和ESL小的电容;
③采用软开关技术，对抑制超高频噪声的作用很大，在副边串联饱和电感对抑制二极管的反向恢复时的震荡也有好处。
⑷共模噪声的抑制

增加共模信号滤波电路，如EMI. 现在市场上可以购买到现成的三相三线的EMI设备，包装美观，价格也适中。

图15 共模噪声抑制

比如：上海埃德电磁技术有限公司的型号为DNF52-Y-3*35A的三相三线制滤波器完全符合我们的需要。

3 充电电源控制流程图

图16 充电电源控制流程

充电电源控制流程如图16所示。监控器与模块单片机间主要实现以下几个量的通讯：
⑴只读：
16位报警；
输出电压；
输出电流；
485地址。

⑵读写：
均充电压设置；
浮充电压设置；
状态量；
限流电流设置 ；
输出过压设置 ；
输出欠压设置。

其中：均充电压设置、 浮充电压设置、 状态量三个量随上位机实时变换。而 限流电流设置、 输出过压设置、 输出欠压设置三个量为缓变量。

电源模块开机时首先按模块内部的默认设置运行，随后由监控器控制工作。

4.结论

通过以上探讨，我们对50A/220V全负载范围软开关电站操作电源功率模块的一些关键问题有了基本解决办法，从而使发电厂及变电站大容量直流系统今后可以得到更好的优化组合。

参考文献：

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2)高海生，张前彬等.110V大功率高频开关电源的研制.华东交通大学学报.2004（10）：1-4
3)姜桂宾，裴云庆等.12V/5000A大功率软开关电源的设计.电工电能新技术.2003(1):56-60
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5)张胜辉，郭海军等.并联均流高频开关电源的研究.国外电子元器件.2004（11）：20-22。■