双正激变换电路设计模块

1、双正激钳位电路设计规 范规范编码：ts-c010201007版 本：v1.0密级：机密华为电气研究管理部执笔人：沈楚春页数：共11页双正激钳位电路设计规范2001年9月4日发布2001年9月20日实施深圳市安圣电气技术有限公司、儿 、:刖百本规范于2001年8月10日首次发布。本规范起草单位：一次电源研究部本规范执笔人：沈楚春本规范主要起草人：张华建、方旺林、李洪文本规范标准化审查人：林攀本规范批准人：李其祥本规范修改记录：名 称双正激钳位电路设计规范第3页，共13页更改信息登记表规范名称：采用二极管箝位双正激变换器规范编码：ts-c010201007版本更改原因更改说明更改人更改时间名 称双

2、正激钳位电路设计规范第15页，共13页摘要5缩写词/关键词/解释51 .来源52 .适用范围53 .规范满足的技术指标（特征指标） 54 .详细电路图65 .工作原理简介76 .设计、调试要点87 .附录11附录1.元器件明细表12摘要本规范介绍了采用二极管箝位双正激变换器主电路。该电路来源于一次电源 的老hd4850电路，该电路具有控制简单，可靠性高，低成本的特点。关键词：二极管钳位，双正激电路缩略词解释：无1.来源本规范中的电路来源于一次电源老 hd485膜块，已经在hd4850g块中得到了 大批量的使用验证,与之相关的外围单元电路有电压环控制电路、uc3526an制电路等。 2.适用范围

3、该单元电路可用于交流输入的中小功率整流模块中（1000-3500vv ,如一次电源25a、50as流模块等。3 .规范满足的技术指标（特征指标）输入电压：385vdc400vdc输出电压：40vdc60vd c输出电流：050a;变换效率：92%其他指标符合邮电部入网标准。4 .电路图简化的双正激电路结构如下:图1电路原理简图实际使用的详细电路结构如下：(to jp107)图2 hd4850电路原理图5 .工作原理简介见图1v1 和v2同时导通或关断。导通时高压直流电压直接加在变压器原边绕组上。同时vd4导通，副边绕组把能量传递到输出端。同时变压器原边产生磁化电流。这个磁化电流使变压器磁区储存

4、能量，并且这个储存能量在关断瞬间产生反激作用。通过二极管vd1 vd2勺作用，把反激能量回馈到电源中。由于二极管 vd1 vd2t通，v1和v2电压都限在高压电源值上，因此称 钳位”作用。关断时，电感线圈l1 建立电流，通过vd3t通，构成负载il续流回路。6.设计、调试要点输出功率po=3100w;输入电压 vin： 385vdc400vd c输出电压 vout: 42vdc58vdc输出电流lout ： 050a电路开关频率f: 70khz;最大占空比dmax: 45% (90%);变换效率邛92%;主变压器计算：1)变压器变比计算：输出电压考虑满载输出时电压 58.5v, i=50a,

5、t =25c时，vf=1.7v,再加输出电感，共模电感，保险丝，取副边线路压降3.5v,则最高输出电压v0max=58.5+3.5=62v当直流电压为385vvin min 385vo max 62 n= d max = 0.45 =2.82)变压器匝数计算：2 po max d max 106awae=bjkfst=0.92ab=1800gsj=2a/mm k=0.2dmax=0.45 fs=70khz2 3100 0.45 106则：awae= 1800 x 2 x 0.2 x 70x 103 x 0.92 =60 cm4磁芯选取 magnetics 47313tc ,ae=2.12cm

6、2, aw=11.9cm 24aeaw=2.12 x11.9=25.2cm4二付磁环并25.2 3=75.6 cm取出，1800gs,则n1 (ddt) =vin= 21.6vin t = 385 0.45 14.28 10-6则:bs = 0.18 2.12 3 10bn2nin=21.6 二一 2.8 7.7取 n1=22, n2=8,实际匝比为2.75实际磁密ab=1770gs3）变压器线规计算：变压器副边电流有效值为：irms= j0，5 50=34.5a忽略励磁电流，原边电流有效值为：iprmsjms =2t5=12.54a 原边采用直径0.21mmk 16根线，s=0.55mm2,

7、电流密度为4a/mm2 6股并绕；副边采用直径0.21mmk 16根线，s=0.55mm2,电流密度为5a/mm2 13股并绕;主开关管dc/dc输入电压最高为 uin=400vmosfet最大的承受电压为pfc俞出电压，考虑20%的尖峰电压余量，选择vds1.2uin 的mosfet取开关管电压为500v。若副边纹波电流取6a,激磁电流峰值取0.5a,则开关管中峰值电流为:1= (50+6) /2.75+0.5=20.8a选取hatachi公司的2sk1527 ( 500v, 40a)导通压降为0.12v。磁复位二极管磁复位二极管的耐压为800v,流过电流为磁化电流iuiu 二= 0.64a

8、u in d maxt 400 0.45 14.2 10-64 10可选取 mur480 (800v, 4a, 1.55v, 75ns)。整流二极管与续流二极管1)整流二极管整流二极管耐压为：400/2.75 =145v最大电流为56a反向承受的电压为145v,为保证电压余量，一般取1.2-1.5倍耐压的二极管。选取ixys的dsek30-06a (30a, 600v, 1.7v)两只并作为续流二极管。2)续流二极管续流二极管耐压为：400/2.75=145v最大电流为56a反向承受的电压为145v,为保证电压余量，一般取1.2-1.5倍耐压的二极管。选取ixys的dsei30 06a (37

9、a, 600v, 1.7v)两只并作为续流二极管输出滤波电感设:fs=70khz设酉=io 12%=6au on60 v输出时工作占空比为ui60 2.75400 0.92=0.448,vo t 60(1 -0.448)14.2 10-6贝 i =6=78uh实际取l=80uh选用 magnatics 铁硅铝磁环 55867-a2 , 68nh/n2al=68nh/n2, od=78.9mm, id=48mm, ht=13.97mm, l=20cm,a=1.77cm2 , 2wa=17.99cm2_92l n=68 x0 xn实际取n=36匝，l=88uhl i 88 10-6 5b 二ns

10、36 177 10=0.069t0.4 n1i1sw 60 0.436 50-一-八.工作磁密：bdc = l =20= 0.678tbmax=bdc+ b = 0.685tmagnatics铁硅铝磁环55867-a2饱和拐点磁密0.7t实际计算最大磁密小于饱和磁密2米用直径0.21mmx16mm 8股并绕36匝。线的截面积为10mm ,最大电流密度2为 5a/mm2。输出滤波电容输出电压最大值为60v,选耐压63v铝电解电容。设 auo= 60mv ,设囚二 2io 12%=12a, t= 0.5 仪.2usc - i tc 4 u 、-o(max)= 426ufu o maxesrmax

11、： i =5m实际选用时，主要考虑 esr的要求。选取9个nichicon公司lxv系列的63v, 1000ufl勺电解电容并联，单个电容esr为40m,在105c, 100khz环境下加速纹波电流为2.2a。实际esr 40m /9=4.44 m 小于 要求5 m吸收电路1)主开关管吸收电路选用rcd作为主开关管的吸收电路，电容耐压同开关管耐压。设开关管关断时间为100ns,吸收电容充电时间为300ns,充电电流为励磁 电流，具值为0.64a,则有c iu t _ 0.64 3005n max -400=480pf取两只470p电容并联(1-dmax) t则：r5c=3.2k电阻的功率：pr =c v2f =0.56w吸收电容取1000v, 470pf无感电容两只并，二极管取 mur180 (1a, 800v), 电阻取100 , 10w。2)整流二极管和续流二极管吸收电路选用rc作为吸收电路，电容耐压同二极管