GZDW高频开关电力操作电源培训手册 第三章高频开关电源模块
端的电压Vt也迅速减小到零，此时靠输出电感Lo及电容Co的续流储能向负载输送能量。
t2 t3 以此种方式交替运行，保证向负载输送能量。 图3-10：全桥变换V/I波形示意图 2.2.6 脉宽调制控制器 开关电源输出电压的变化取决于功率变换电路的开关管导通时间，导通时间越长，则电容两端电压升高越多；开关管关闭时间越长，则电容两端电压降低越多。所以为了调节开关电源输出电压，就必须控制开关管的栅极驱动。我们采用脉冲宽度调制方式（PWM方式）来控制开关电源的输出电压。如使开关电源输出电压升高，则开关管驱动的脉冲要加宽，即脉冲宽度固定，在单位时间内的导通次数增加，保证总的导通时间加长。反之亦然。 图3-11是脉宽调制控制器的原理框图和波形图。 24 GZDW高频开关电力操作电源培训手册 第三章高频开关电源模块 图3-11：脉宽调制控制器的原理框图和波形图 脉宽调制控制器工作原理： 开关电源输出电压Vo通过电阻分压，分压后的电压为V1，接到放大器的负端，放大器的正端接标准稳压电源（例如LM7805）输出Vt，放大器输出电压为V2，接比较器正端，比较器负端接斜波发生器。斜波发生器产生一个固定频率和幅度的斜波，V2与斜波比较后输出脉冲波形。 稳压原理： Vo↗→V1↗→V2↘→比较器输出脉宽变窄→Vo↘； Vo↘→V1↘→V2↗→比较器输出脉宽变宽→Vo↗。 2.3软开关技术 全桥相移ZVZCS软开关技术采用恒频控制、对称性结构，在大功率变换器中得到了广泛的应用。它能使全桥相移电路结构中处于被动臂的两只开关管工作在ZCS状态，而主动臂上的两只开关管仍然工作在ZVS状态，从而达到更完善的软开关效果，在高频大功率变换器中，全桥相移ZVZCS技术是理想的软开关方案。 25 GZDW高频开关电力操作电源培训手册 第三章高频开关电源模块 图3-12： 全桥相移ZVZCS基本原理图 图3-12是全桥相移ZVZCS的基本原理图，与硬开关相比，增加了一个饱和电感Ls，省去了全桥臂上的吸收电容，并在主回路上增加了一个阻挡电容Ce。通过相移方式控制主回路的有效占空比。阻挡电容Ce与饱和电感Ls适当配合，能够使全桥被动臂上的主开关管（A、B）达到零电流开关（ZCS）的效果，而主动臂上的主开关管（C、D）仍然处于零电压开关（ZVS）的状态。 下面详细分析这个软开关过程： 图3-13是全桥相移ZVZCS的主要波形图，下面分5个时间段来说明它的工作过程。 t0 t1 t2 t3 t4 26 GZDW高频开关电力操作电源培训手册 第三章高频开关电源模块 的滞后使B管的开通损耗大大降低。在t=t5时Ip达到输出电流在主回路的折合值，变压器副边出现电压，电源再次向负载输送能量，电容Ce的电压Vce由正向负逐渐减小，开始下半个对称的周期。 从上述原理分析可以看出，主动臂上的两只主管（C、D）处于ZVS状态，其开通损耗为零，同时由于电容Cr（r=a，b，c，d）的存在，降低了主管关断时电压的上升斜率，关断损耗也得到降低，被动臂上的两只主管（A、B）处于ZCS状态，其关断损耗为零，同时由于饱和电感Ls的存在，降低了主管开通时电流的上升斜率，使整个开关损耗大大降低。 图3-13： 全桥移相软开关ZVZCS主要波形图 3 ATC系列高频开关电源模块技术指标 奥特迅公司自行研发生产的ATC系列智能高频开关电源模块是本公司专为电力直流系统开发、设计和生产的第三代产品，新一代的充电模块采用了软开关、散热风道与电路隔离和分散型控制技术，具有高智能、高效率、高可靠等优点，是电力直流操作电源的首选设备。 3.1型号命名 27 GZDW高频开关电力操作电源培训手册 第三章高频开关电源模块 如，ATC230M10，额定输出220V/10A模块； ATC115M40，额定输出110V/40A模块。 3.2正常使用条件 （1） 户内使用，设备运行的周围空气温度不低于－5℃，不高于＋40℃；在设备停用 期间，周围空气温度不低于－25℃，不高于＋55℃。 （2） 周围空气最大相对湿度不超过90% （相当于周围空气温度20±5℃时）。 （3） 运行地点无导电或爆炸尘埃，无腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸汽。 （4） 交流电网电压波形为正弦波，电网电压幅值的持续波动范围不超过额定值的－15%～＋20%。 （5） 交流电网频率波动不超过50Hz±10%。 3.3主要性能指标 3.3.1 ATC系列高频开关电源模块选型表 序号 额定输出电流 额定输出电压 220V系列 1 2 4 5 6 7 5A 10A 20A 20A 25A 40A ATC230M05 ATC230M10 ATC230M20 ATC230M25 110V系列 ATC115M10 ATC115M20 ATC115M40 360×230×200 18 340×140×200 8.8 外形尺寸mm 重量kg 28