高效率、高功率密度DC/DC电源模块的研制

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随着数字技术在通讯、电子计算机、航空航天、信息传输、医疗电子等领域的迅速发展,数字电路的供电呈现出低电压、大电流的特点,从3.3V已发展到1.5V左右,电流从几十安到上百安,必须要求电源系统具有高效率、高功率密度、小体积、高可靠、长寿命、模块化的特性。软开关技术、有源箝位技术可以提高转换效率,但是技术复杂。本文提出的硬开关同步整流正激结构DC/DC模块转换器同样实现了高效率,且结构简单,易于产业化。正激变换器结构是DC/DC电源模块中最常用的成熟的电路拓朴,传送功率达500W。采用RCD、绕组复位方式时,受磁芯安全复位和变压器饱和限制,要求占空比小于50%,从而输入电压范围窄,变压器、开关MOSFET、次级整流管的利用率低,体积大,效率低。如果系统的最大占空比随输入电压的升高而降低,则可解决上面的问题,使占空比大于50%。同步整流技术是提高DC/DC变换器转换效率最有效的手段,自同步整流只适用于低电压输出、输入电压范围窄的电路里,且由于MOSFET体二极管的导通降低了效率,专用同步整流IC可有效地解决以上问题。面对高端应用的实际需要,本文提出一款以LT1952和LTC3900为控制IC的高性能、低成本的DC/DC的模块电源。LT1952是Linear公司最近推出的单管正激控制IC,采用可编程伏秒箝位技术,PWM峰值电流控制模式,可编程同步脉冲延时,可编程斜坡补偿。LTC3900是Linear公司的同步整流驱动IC,能接收来自初级侧的同步信号,具有可编程信号延时和MOSFET保护功能。本文首先介绍了模块电源的现状及发展方向、特点及所采用的技术方向,提出了研究的DC/DC变换器的架构和指标。第二章为预备知识,全面介绍了LT1952、LTC3900、同步整流技术、厚膜封装技术,第三章介绍了正激变换器的工作原理,基本的计算公式和电路波形。第四章为DC/DC模块电源设计的过程和试验方案及结
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