大功率IGBT开关型直流稳压电源的可靠性设计_第1页
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文档简介

1、新闻言论版大功率开关型直流稳压电源的可靠性设计北京王栋才王进和开关直流稳压电源比可控硅相控逆变直流稳压电源有明显的优越性，代表了当今电源技术的先进水平，已被广泛地应用在电力、通信、航空、航天、航船、武器装备等领域。这种电源采用栅极谐振开关式逆变，逆变效率不低于。应用引单片机实现“安全预测控制”，并解决了电磁辐射对微机的干扰。实现了多种保护功能和高精度的恒压、恒流。该电源不仅可专用，也可通用。一、工作原理原理框图如右图所示。原理概述如下。三相交流电经过全桥整流、滤波形成直流电压，通过逆变部件，转换成以上的高频交流脉冲，再经高频变压器降压，最终由快速整流二极管整流、续流、滤波，形成缓变的直流电压。

2、控制电路采用数字闭环、模拟闭环电压电流反馈，经微处理器检测处理控制控制器，保证电源具有高精度的稳压、稳流特性。二、电路可靠性设计主电路及控制电路可靠性措施（）主电路采用具有软过度的双管单端正激式拓扑结构，无共同导通及单向偏磁现象发生。（）采用“安全预测控制技术”，用微处理器自动识别、检测参数信息，使电源始终处于最佳工作状态。将传统的事后保护改变为事前预防。（）控制电路采用厚膜集成电路和全腔体屏蔽技术，可断绝外部因素对模块的干扰。（）设计过压、欠压、缺相、过流、过热多种检测保护功能。元器件降额使用（）开关管工作电压降额，工作电流降额。（）滤波电容工作电压降额。（）三相全桥整流器工作电压降额，工作

3、电流降额。（）高频整流器续流器工作电压降额，工作电流降额。降额损耗、温升及器件过荷问题（）采用软过度方式降低损耗和温升。（）设计缓冲吸收回路降低器件过荷。（）输出电感采用裸铜线绕制，有利于散热降温。（）设置输入电压软启动电路，防止开机浪涌电流对电源自身的冲击破坏。（）设置输出电压缓升电路，防止输出浪涌电流对负载的冲击。三、结构工艺的可靠性设计采用标准化、系列化、模块化设计整机的低频整流滤波器、高频逆变器、高频整流器、控制电路及保护电路均采用标准化部件做成积木式模块，用少数几根连线将模块组合成整机，减少了分布参数产生的干扰。抗震动、抗冲击设计考虑到野外机动作业的工作条件，设计时凡元器件重量在以上的均采取加固措施。机壳拼板式结构设计表面处理表面进行防腐、防锈处理。防潮处理电路板及关键部件采取了防潮处理。四、通风散热设计通风方式采用短而粗的直通风道结构，确保风阻小、机内温升低、不易积灰尘。温升降额处理选用损耗小的铁氧体软磁材料，使高频变压器温升降额；采用裸铜线绕制工艺，使电抗器温升降额。五、安全性设计变压器、电抗器绝缘等级为级。对大容量电解电容，设计了充分限流电路和自动放电电路。初、次级回路之间绝缘电阻，介电强度。初、次级回路到机架间绝缘电阻，介电强度。设置防止电源内部短路造成电网短路的保护装置。机壳设有接地端子，使用时接地线。六、维修性设计采用标准化、模块化设计，通过插头座转接，连线

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