高頻開關電源系統(tǒng)具有體積小,，重量輕,，高效節(jié)能，輸出紋波小,，輸出雜音電壓小和動態(tài)響應性能好等很多優(yōu)點,，現(xiàn)已開始逐步地取代整流式電源而成為現(xiàn)代通訊設備的新型基礎電源系統(tǒng)［1］。隨著電子技術,，電力電子技術,，自動控制技術和計算機控制技術的發(fā)展，高頻開關電源系統(tǒng)的性能也越來越好,。通信用開關電源系統(tǒng)作為開關式穩(wěn)壓電源的一種形式,，它的設計內容和設計方法都具有自己的特殊性。
要設計一套通信用開關電源系統(tǒng),，首先要明白對它的全面要求,，然后再設計系統(tǒng)的各個部分。高頻開關電源主回路和控制回路所用的電路形式,，元器件,，控制方式都發(fā)展很快。它們的設計具有特殊的內容和方法,。
1 設計要求和具體電路設計
通信基礎開關電源系統(tǒng)的關鍵部分是開關電源整流模塊,。整流模塊的規(guī)格很多，結合在工
作中遇到的實際情況,，提出該模塊設計的硬指標如下：
1) 電網(wǎng)允許的電壓波動范圍
單相交流輸入,，有效值波動范圍：220 V±20%，即176～264 V,；頻率：45～65 Hz,。
2) 直流輸出電壓，電流
輸出電壓：標稱－48V,，調節(jié)范圍：浮充,，43～565V,；均充，45～58V,。
輸出電流：額定值：50A,。
3) 保護和告警性能
①當輸入電壓低到170 VAC或高到270 VAC，或散熱器溫度高到75 ℃時,，自動關機,。
②當模塊直流輸出電壓高到60 V，或輸出電流高到58～60 A時,，自動關機,。
③當輸出電流高到53～55 A時，自動限流,，負載繼續(xù)加大時,，調低輸出電壓。
4) 效率和功率因數(shù)
模塊的效率不低于88％,，功率因數(shù)不低于0.99,。
5) 其他指標
模塊的其他性能指標都要滿足“YD/T731”和“入網(wǎng)檢驗實施細則”等行業(yè)標準［2］。
由于模塊的輸出功率不大,，可采用如下的基本方案來設計主電路：
1) 單相交流輸入,，采用高頻有源功率因數(shù)校正技術，以提高功率因數(shù),；
2) 采用雙正激變換電路拓撲形式,，工作可靠性高；
3) 主開關管采用 VMOSFET,，逆變開關頻率取為50 kHz,；
4) 采用復合隔離的逆變壓器，一只變壓器雙端工作,；
5) 采用倍流整流電路,，便于繞制變壓器。
依照上述方案,，即可設計出主電路的基本形式如圖1,。
以下即可按照模塊設計的要求來確定主電路中各元器件的基本參數(shù)。
1) 輸出整流管的選擇
輸出整流二極管的工作波形如圖2所示,。
由圖可見,，二極管D５和D6的峰值電流約為50 A，平均電流為25 A,。D５和D6承受的最高反向電壓為：
VD＝Vidcmax/n=395V/3≈132V
因此,，可以選擇300∶400 V，50∶60
A的超快軟恢復的整流二極管模塊,，如ST的STTA12004T(V),260 A等,。
2)逆變主開關管的選擇
開關管的電流ICM等于逆變變壓器原邊的電流Ｉ1，即：
ICM="I1
"=I2/n=25 A/3≈8.3 A
所以,，逆變主開關管T1∶T4可以選擇(550∶600)V,，(20∶30)A的VMOSFET，如IR的IRFK3FC50等模塊,。
續(xù)流二極管D1∶D4可以選擇(550∶600)V,，(15∶20)A的快速恢復二極管。
3)濾波電感的計算|
直流輸出LC濾波的工作頻率為100 kHz,，通信開關電源整流模塊要求在5％的額定負載下,，保證雜音滿足指標。額定情況下,，最大占空比：
4)濾波電解電容的計算
按照離散雜音的要求,，電容上允許的100 kHz下的紋波Δuc=3 mV。通過選擇開關電源專用電解電容并和無極性電容并聯(lián),，將總的ESZ控制在1.5 mΩ以下,，則有：
C=ΔiLT/(t×ΔVc)≈5 556 μH
2 結語
現(xiàn)代通信設備已開始廣泛地采用開關式基礎電源系統(tǒng)。本文結合筆者所在的“通信原理試驗室”建設情況,，設計了開關電源系統(tǒng)整流模塊的主電路,。該電路已經(jīng)成功應用于試驗室供電系統(tǒng)，完全符合設計要求,，達到了預期的目的,。