大功率开关电源特点和咱们提高大功率电源功效

目前，大功率开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备.要提高大功率开关电源开关频率，就要减少开关损耗，而要减少开关损耗，就需要有高速开关元器件。然而，开关速度提高后，会受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而产生浪涌或噪声。这样，不仅会影响周围电子设备，还会大大降低大功率开关电源本身的可靠性。其中，为防止随开关启-闭所发生的电压浪涌，可采用R-C或L-C缓冲器，而对由二极管存储电荷所致的电流浪涌可采用非晶态等磁芯制成的磁缓冲器。不过，对1MHz以上的高频，要采用谐振电路，以使开关上的电压或通过开关的电流呈正弦波，这样既可减少开关损耗，同时也可控制浪涌的发生。这种开关方式称为谐振式开关。目前对这种大功率开关电源的研究很活跃，因为采用这种方式不需要大幅度提高开关速度就可以在理论上把开关损耗降到零，而且噪声也小，可望成为大功率开关电源高频化的一种主要方式

      相对而言，静态电流不受输入电压的影响，因此，IC功耗与其电源电压是成正比的。如果你的系统有可用的外部低电压电源，则可以用它做IC电源--LT1052可在低至2.6V的电压下工作。如果没有这种辅助电源，可以加一个转换电路，用IC输出使自己运行（图1）。增加这个功能可以将电源的总效率从77%提高到83%.

　　大功率开关电源首次加电时，稳压器无输出：R8和D7使C6保持在未充电状态，并将MOSFET Q4的栅极接地。由于Q4关断，升高的电压通过R5将Q3的栅极拉高。随着电源电压的升高，Q3导通，将全部输入电压加到IC上，使稳压器开始工作。

　　一旦稳压器起动，输出电压升高时，C6便开始通过R8充电。当Q4栅极电压达到约2.5V时，Q4导通，将Q3栅极电压拉至地，使其关断。此关断操作去掉了IC的输入电压。由于C5向IC放电，D5变成正偏，从输出电压向IC提供电源电压。

　　由于C5向IC放电，D5变成正偏，从输出电压向IC提供电源电压。

　　如果大功率开关电源出现电力故障或临时短路，造成输出电压下降至低于LT1072正常运转的最低值时，二极管D7会使C6快速放电，再次将输入电压供至IC.当电压再次升高时，就又恢复了正常的运行状况。

      对于300W-1kW范围的大功率开关电源PFC转换器，应该考虑选择交错式临界传导模式(BCM) PFC，因为在相似的功率水平下，它的效率要高于连续传导模式(CCM) PFC控制技术。交错式BCM PFC基于一种可变频率控制算法，在这种算法中，两个PFC升压功率级彼此同步180度错相。由于具备有效的电感纹波电流消除，EMI滤波器和PFC输出电容中常见的高峰值电流得以减小。输出PFC大电容受益于纹波电流消除是因为流经等效串联电阻(ESR)的AC RMS电流减小。另外，由于升压MOSFET在依赖于AC线的零电压开关(ZVS)下关断，在零电流开关(ZCS)下导通，故可以进一步提高大功率开关电源效率。对于350W的交错式BCM PFC设计，MOSFET散热器可去掉，如图1所示。另一方面，CCM PFC设计中使用的升压MOSFET则易受与频率相关的开关损耗的影响，而开关损耗与输入电流及线电压成比例。通过在零电流时关断交错式BCM升压二极管，可避免反向恢复损耗，从而允许使用成本低廉的快速恢复整流二极管，而且在某些情况下可以无需散热器。PFC转换器工作时的固有特点是：输出电压调节采用电压型PWM控制时9稳态占空比Du为常数(即导通时间Ton为常数)，输人电流接近于正弦波。因此，控制电路中无须乘法器和电流控制，就可以实现功率因数校正。