摘要：針對傳統(tǒng)的DC/DC變化電路存在的問題，應(yīng)用同步整流技術(shù)，提出了一種改進(jìn)型隔離升壓電路。通過對集成控制、滯環(huán)控制和脈寬控制三種控制電路的分析對比，最終選擇脈寬調(diào)制做為其控制電路。根據(jù)DC/DC電源系統(tǒng)的性能指標(biāo)設(shè)計了主電路參數(shù)，使用Saber軟件對單模塊系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度進(jìn)行了仿真分析，仿真結(jié)果表明，改進(jìn)型隔離升壓電路完全可以滿足航空靜止變流器的特定要求，驗證了理論分析的合理性和正確性，為航空靜止變流器在航空地面電源上的進(jìn)一步應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：同步整流；隔離升壓；DC/DC；Saber仿真

中圖分類號：TN911—34；TM464文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004—373X（2012）18—0168—03

引言

整流電路作為DC/DC變換器的一個重要組成部分，對DC/DC變換器的整機(jī)性能起著非常重要的作用[1]。傳統(tǒng)的整流器件是采用功率二極管，由于二極管工作時，其導(dǎo)通壓降較高，所以整流二極管上的損耗也比較嚴(yán)重。這種情況在低壓、大電流的場合下顯得尤為突出。二極管整流電路帶來的損耗極大地影響著整個電路的效率。

這種場合，用低壓功率MOSFET代替二極管作為整流器件，由于低壓MOSFET的通態(tài)阻抗可以做到很小，所以可以有效地減小整流電路中的損耗，從而提高整個變換器的效率。整流器件由于要求與電路工作同步開關(guān)動作，所以被稱為同步整流管，與此相關(guān)的技術(shù)，也形成同步整流技術(shù)[2]。

1改進(jìn)型隔離升壓全橋電路的提出

在主電路拓?fù)涞倪x擇上，單端正激式變換電路、推挽變換電路、推挽正激變換電路、半橋變換電路大多應(yīng)用于中、小功率的場合[3]。而本文設(shè)計的變換器必須滿足大功率的要求，且設(shè)計出的變換器要滿足低壓大電流輸入、大升壓比，所以主電路拓?fù)鋺?yīng)采用全橋變換電路[4]，但是全橋電路存在一定的缺陷，由于其變壓器次級連接著全橋整流電路，而全橋整流電路又由四個二極管連接而成，其次級的功率損耗很大，會對全橋變換電路的效率產(chǎn)生很大的影響。所以基于以上原因本文提出了改進(jìn)的隔離升壓全橋電路（如圖1所示），即將同步整流技術(shù)應(yīng)用于全橋電路之中，這樣設(shè)計出的變換器即可以滿足大功率的要求又可以減少變換器的功率損耗，提高變換器的效率。

改進(jìn)后的全橋變換電路具有以下優(yōu)點：

（1）采用同步整流技術(shù)，用MOSFET代替二極管作為整流器件，由于MOSFET的通態(tài)阻抗可以做到很小，所以可以有效地減小整流電路中的損耗，從提高整個變換器的效率。

（2）鐵芯雙向磁化，利用率高，其結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，功率開關(guān)管承受電源電壓，流過一倍輸入電流，比較適合大功率場合。

（3）有隔離變壓器，使電路能實現(xiàn)電氣隔離，同時能完成大升壓比。

（4）輸入/輸出電壓調(diào)節(jié)范圍廣，適合電壓波動范圍大的場合。

控制電路動態(tài)性能的優(yōu)劣對變換器的性能有著重要的影響，所以選擇一種易實現(xiàn)且性能優(yōu)良的控制電路在電源設(shè)計中極為重要。目前較為成熟的幾種控制電路分別為集成控制電路（采用SG3525A集成控制芯片），滯環(huán)控制電路和脈寬調(diào)制電路。

2.1集成控制電路

SG3525A是將控制電路的功能部件集于一體，具有集成基準(zhǔn)電壓、振蕩器同步、軟啟動時間控制，輸入欠電壓鎖定等功能[5—6]。

仿真波形如圖2所示。