1前言

目前，在我國的變電站,、發(fā)電站等使用直流電的場合,，普遍都是采用相控電源。體積大,、效率低,、性能指標差等是這種電源的缺點。隨著高頻開關變換技術的發(fā)展,，這種缺點變得日益突出了,。特別是近年來，器件和電能變換技術的發(fā)展,，促使高頻開關電源走向小型化,、重量更輕、效率更高,。西安華騰光電有限責任公司正是順應這一歷史潮流開發(fā)出了HT220/10型高頻開關電源,。

HT220/10型高頻開關電源是專為分合閘繼電器動力母線設計的直流電源。該型號系單相AC220V（±15％)輸入,，DC286V/10A輸出的高性能穩(wěn)壓電源,。其輸入采用無損吸收、PFC校正電路,，直流變換部分采用最新的全橋移相軟開關技術（ZVSFB),。這兩項技術的應用，使本機具有較高的效率,，功率因數(shù)≥0.99,，THD≤5％，效率≥92％,。

圖1PFC主電路原理圖

2無損吸收PFC電路

如圖1所示的無損吸收PFC主電路的原理圖,。圖中B1為整流橋，L1為PFC升壓電感,，D1為隔直二極管,，S1為開關管，C1,，C2,，D2，D3和D4,，L2組成無損吸收網(wǎng)路,，C3為輸出濾波電容,。具體分析過程如下：當S1斷開前，C2中的能量通過D5及L2轉移到了C1中,，C2的電壓降至0,。C1的極性如圖1所示。當S1斷開時,，C2上開始為零電壓,，L1中的電流通過D3給C2充電，直到D1導通為止,。并且C2的電位通過D4,、D5箝位到輸出電壓。同時C1通過D2向負載放電,，能抑制S1漏極上電壓的上升時間,，從而充分地保證S1關斷在零電壓狀態(tài)下。當S1合上時,，C1的左端通過S1接地,，電容C2上的電荷通過D5、L2轉移到C1中,。當開關再次關斷的時候,，重復上述過程。

3DC/DC變換器電路

HT220/10型電源的直流變換部分采用ZVSZCSFB技術,，其具體的主電路如圖2所示,，圖中S1～S4為開關管，帶反并聯(lián)二極管,，C1為隔直電容,，Lr為諧振電感，L為輸出濾波電感,，C0為輸出濾波電容，R為負載,，其中S1,、S2為超前橋臂，S3,、S4為滯后橋臂,。其基本工作電壓波形如圖3所示。圖中Ip＊為傳統(tǒng)的ZVSFB變換器的原邊電流波形,，Ip為ZVSZCSFB變換器的原邊電流波形,，圖3中的ICS1為ZCS電路中電容的充放電波形。

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圖2DC/DC主電路原理圖

圖3ZVSZCSFB變換器波形圖

4監(jiān)控單元本機監(jiān)控的實現(xiàn)比較簡單,，顯示單元部分使用3位LED和LED光柱,，電壓顯示用LED數(shù)字顯示,，電流顯示用20位的LED光柱。當滿載輸出時,，20位LED全部點亮,，D/A采樣選用TI公司的TIL561710位D/A轉換器，中央控制器單元采用89C52單片機對各單元進行協(xié)調控制,。其數(shù)字電路部分如圖4所示,。

圖4數(shù)字電路圖

5整機接口

本機的對外接口分為交流輸入接口，直流輸出接口和控制接口,，而且所有的接口為直接插拔方式,。控制接口包括RS485總線,，模擬電壓外控,，電流外控和報警接口。交流輸入有軟起動電路防止電網(wǎng)浪涌電壓,，直流輸出隔直二極管,，防止電流倒灌?？刂平涌谝舶ǚ蓝搪繁Ｗo電路,，以避免在插拔過程中產生瞬態(tài)電壓燒壞器件。

6結語

從以上可知,，HT220/10型單機輸入高頻開關電源的基本特點如下

（1）輸入采用無損吸收的有源PFC,，不但使本機

變換具有較高的效率，而且使輸入功率因數(shù)可達到099,；

（2）DC/DC變換部分采用ZVSZCSFB結構,，提

高了整機效率，降低了開關損耗,；

（3）本機配置了簡單的CPU控制單元使模擬控

制和數(shù)字控制相結合,，有利于用戶的方便使用；

（4）輸入,、輸出和控制的插拔接口,，方便了用戶更

換電源模塊。

總之,，HT220/10型電源的小型化,，高效以及方便可靠是本電源的幾大特點。10A模塊體積僅為370mm×110mm×200mm,。