多路一体小型轻量化电源模块研制论文_王少博,焦磊

王少博 焦磊

陕西长岭电子科技有限责任公司 陕西省宝鸡市 721006

摘要:详细介绍了用于航空的多路一体小型轻量化电源模块的设计方案,包括电路设计、外型结构及技术难点的解决。

关键词:模块;多路;电源

1.概述

微电路模块多路一体小型轻量化电源,用于直升机雷达内部系统供电。六路输出电压分别为雷达内部各主要器件提供稳定的、低纹波的供电。

该产品的主要技术指标见表1

3. 设计方案

方案1:采用三个PWM控制器来实现六路输出,每个控制器输出两路,一路有采样光藕隔离反馈控制电路,另一路跟随。

VO1的输出电压=输入电压×N2÷N1×D1,其中N1为变压器初级匝数,N2为变压器第一次级匝数,D1为输出VO1占空比(开关导通时间÷开关周期)。VO1输出由于有采样光藕隔离反馈,输出电压的微小变动,都会反映到前级PWM控制器上,从而调整占空比大小来达到稳压的目的;VO1输出电压稳定、纹波小、电压电流调整率小。

VO2的输出电压=输入电压×N3÷N1×D1,其中N3为变压器第二次级匝数,D1为输出VO1占空比。从公式我们可以看出,VO2的输出受制于VO1的占空比;如果VO2的负载突然变重,此时希望占空比变大来调节这一变化,而此同时VO1的负载突然变轻,占空比D1会根据采样反馈变小,使VO1稳定,VO2希望占空比变大不仅没有实现,反而变小,使VO2的输出电压变的更低,情况恶化;所以VO2的输出不稳定,电压变化大、纹波大、电压电流调整率大。

方案2:采用六个PWM控制器来实现六路输出,每个控制器控制一路。每一路都如图2所示的VO1一样,都有采样光藕隔离反馈,输出稳定、纹波小、电压电流调整率小。

方案1的优点是:所用的器件少,相应的所占的空间就小,可以达到小型化的目的;由于器件少,故可靠性相对也较高;只有三个PWM 控制器,开关频率少,干扰小,电磁环境相对干净。缺点是:跟随的输出电压不稳定,电压变化大、纹波大、电压电流调整率大;每一路的MOS管、变压器、电流检测电阻等流过的电流大,发热严重,使局部温度过高,热量不均衡。

5 结束语

微电路模块多路一体小型轻量化电源具有输入电压范围宽,多路控制,输出电压稳定,同步性能好,可控制性能好,输出纹波小、噪声低,输入输出隔离,效率高,同时还具备输出过流和短路保护功能,全金属屏蔽封壳、标准化设计,适应环境能力强、适用范围广、整机调试使用方便等特点,该产品的研发成功为公司带来了较好的经济效益。

参考文献:

[1]菲利斯曼,莫瑞等著,王志强译,《开关电源设计》 ,电子工业出版社,2010.6.1出版.

[2]谢沅清《模拟集成电路应用》 ,人民邮电出版社,1984年出版.

论文作者:王少博,焦磊

论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿

论文发表时间:2016/3/18

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