機載高頻開關電源解決方案

　　在開關周期中，為獲得電流和電壓上升率的控制而儲存在L1和C2中的能量最終又回到輸出電源中，這樣確保電路真正的無損耗工作。

　　2.IGBT/MOSFET并聯組合開關技術

　　與MOSFET相比，IGBT通態電壓很低，電流在關斷時很快下降到初始值的5%，但減少到零的時間較長，約1～1.5μs，在硬開關模式下會導致很大的開關損耗。在組合開關中，并聯MOSFET在IGBT關斷1.5μs后，拖尾電流已減少到接近零時才關斷。

　　這種技術因通態損耗很低而使得DC/DC變換器的效率很高。但需工作頻率相對較低，一般選取20～40kHz。由于半橋組合開關只需兩個開關，總的開關器件的數目少，使可靠性顯著提高。

　　3.半橋電路平衡控制技術

　　通過控制和調整IGBT/MOSFET柵驅動的延遲時間可使半橋平衡，避免變壓器偏磁飽和過流，燒毀開關管。這在脈沖較寬大時，很容易實現。但當輕載或無載時，脈寬很窄(例如小于0.3μs)，此時的IGBT/MOSFET延遲已取消。因此在窄脈寬時，為保持其平衡，我們采用了一個低頻振蕩器。當脈寬小于0.3μs時，振蕩器起振使PWM發生器間歇工作，保持脈寬不小于0.3μs，以維持半橋平衡，使其在無載時能正常工作。

　　由于工作頻率較低，組合開關的開關損耗很小，通態損耗也很小。

　　4.多重環路控制電路

　　平均電流模式控制系統采用PI調節器，需要確定比例系數和零點兩個參數。調節器比例系數KP的計算原則是保證電流調節器輸出信號的上升階段斜率比鋸齒波斜率小，這樣電流環才會穩定。零點選擇在較低的頻率范圍內，在開關頻率所對應的角頻率的1/10～1/20處，以獲得在開環截止頻率處較充足的相位裕量。

　　另外，在PI調節器中增加一個位于開關頻率附近的極點，用來消除開關過程中產生的噪聲對控制電路的干擾。

　　控制電路的核心是電壓、電流反饋控制信號的設計。為了保證在系統穩定性的前提下提高反應速度，設計了以電壓環為主的多重環路控制技術。電流環響應負載電流變化，并且有限流功能。設計電路增加了對輸出電感電流采樣后的差分放大，隔直后加入到反饋環中參與控制，調節器增益可通過后級帶電位器的放大環節進行調節。這樣電源工作在高精度恒壓狀態下，輸出動態響應，使電源在負載突變的情況下，沒有大的輸出電壓過沖。

　　5.提高散熱效果，降低熱阻

　　為了減小整機體積，達到合理的功率密度，采用了強迫風冷方式。對于風冷散熱器來說，風速的大小直接關系到散熱效果的優劣。由于要求前后通風，在設計時應考慮：

　　保證風速達到一定的要求(V=6m/s)，并考慮風壓的影響。當風壓低于散熱器壓頭損失時，冷卻風根本就吹不過去或風速很低，達不到提高散熱率的目的。

　　由于散熱器及翼片間隙同風道與散熱器間隙有很大差別，當風壓過低時，可以在進風口散熱器與風道的間隙間加擋流柵板或喇叭型的進口，強迫風從散熱器的翼片間流過。

　　升壓電感、主變壓器、輸出濾波電感成一排固定在散熱器上半部，主板固定在散熱器下半部;主板上的功率器件如功率開關管、輸出整流管通過鋼板壓條固定在散熱器上，主板上半部放質低元器件、下半部放置高元器件，風扇放置在散熱器前中上位置并固定在前面板上，采用前進風后出風方式。

　　軍用高頻開關電源產品不但要考慮電源本身參數設計，還要考慮電氣設計、電磁兼容設計、熱設計、結構設計、安全性設計和三防設計等方面。因為任何方面哪怕是最微小的疏忽，都可能導致整個電源的崩潰，所以我們應充分認識到軍用高頻開關電源產品可靠性設計的重要性。