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宽压自适应开关电源的研制

【作 者】付 军

【摘 要】开关电源是现代电力电子设备不可缺少的组成部分,其质量的优劣直接影响
设备性能。近年来,随着中国煤矿行业的快速发展,人们对井下安全性的要求越
来越高。但是煤矿井下供电系统复杂,供电电压等级多,电压波动幅度大,井下
取电不便,而且电源设备为隔爆型结构,功耗、效率、散热不易解决。为适应矿
井特殊要求,井下开关电源设计必须适应井下多种电压等级,电压波动大等特殊
要求。论文通过对宽范围输入开关电源的研究,设计出一种适应矿井特殊要求的
宽压自适应开关电源。
论文是以重庆某企业的科研项目为背景展开研究的。
论文首先介绍了宽压自适应开关电源的课题背景及意义,概述了宽压自适应
开关电源的主要类型、发展过程和特点,阐述了开关电源技术及其控制技术的国
内外研究现状和发展趋势。
接着提出了一种采用宽压自适应电源与普通高频开关电源相结合的设计方
案。重点阐述了宽压自适应开关电源的设计原理及主电路和控制电路的设计方法,
完成了主电路和控制电路设计,主要包括:控制器的选型,开关管的驱动电路设
计,输入输出滤波电路设计,PFC 功率校正电路设计,系统抗干扰设计;同时完
成了对整个系统的保护电路设计;建立了该系统主电路的仿真模型,并对其进了
仿真分析,优化了电路结构与参数。
最后,在整个开关电源系统研究结果的基础上,研制出了一台宽压自适应开
关电源样机,并调试成功,进行了系统的实验研究,采集了大量数据,并给出了
实验结果。实验证明提出的设计方案可行,且系统运行可靠,性价比高,研究结
果对宽压开关电源的研发有参考价值。


【关键词】宽输入电压 开关电源 自适应

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