高频开关电源系统整流电路设计
要设计一套通信用开关电源系统，首先要明白对它的全面要求，然后再设计系统的各个部分。高频开关电源主回路和控制回路所用的电路形式，元器件，控制方式都发展很快。它们的设计具有特殊的内容和方法。
1设计要求和具体电路设计
通信基础开关电源系统的关键部分是开关电源整流模块。整流模块的规格很多，结合在工
作中遇到的实际情况，提出该模块设计的硬指标如下：
1) 电网允许的电压波动范围
单相交流输入，有效值波动范围：220 v±20%，即176～264 v;频率：45～65 hz。
2) 直流输出电压，电流
输出电压：标称-48v，调节范围：浮充，43～56?5v;均充，45～58v。
输出电流：额定值：50a。
3) 保护和告警性能
①当输入电压低到170 vac或高到270 vac，或散热器温度高到75 ℃时，自动关机。
②当模块直流输出电压高到60 v，或输出电流高到58～60 a时，自动关机。
③当输出电流高到53～55 a时，自动限流，负载继续加大时，调低输出电压。
4) 效率和功率因数
模块的效率不低于88%，功率因数不低于0.99。
5) 其他指标
模块的其他性能指标都要满足“yd/t731”和“入网检验实施细则”等行业标准。
由于模块的输出功率不大，可采用如下的基本方案来设计主电路：
1) 单相交流输入，采用高频有源功率因数校正技术，以提高功率因数;
2) 采用双正激变换电路拓扑形式，工作可靠性高;
3) 主开关管采用 vmosfet，逆变开关频率取为50 khz;
4) 采用复合隔离的逆变压器，一只变压器双端工作;
5) 采用倍流整流电路，便于绕制变压器。
依照上述方案，即可设计出主电路的基本形式如图1。
以下即可按照模块设计的要求来确定主电路中各元器件的基本参数。
1) 输出整流管的选择
输出整流二极管的工作波形如图2所示。
由图可见，二极管d5和d6的峰值电流约为50 a，平均电流为25 a。d5和d6承受的最高反向电压为：
vd=vidcmax/n=395v/3≈132v
因此，可以选择300∶400 v，50∶60
a的超快软恢复的整流二极管模块，如st的stta12004t(v),260 a等。
2)逆变主开关管的选择
开关管的电流icm等于逆变变压器原边的电流i1，即：
icm=i1
=i2/n=25 a/3≈8.3 a
所以，逆变主开关管t1∶t4可以选择(550∶600)v，(20∶30)a的vmosfet，如ir的irfk3fc50等模块。
续流二极管d1∶d4可以选择(550∶600)v，(15∶20)a的快速恢复二极管。
3)滤波电感的计算
直流输出lc滤波的工作频率为100 khz，通信开关电源整流模块要求在5%的额定负载下，保证杂音满足指标。额定情况下，最大占空比：
4)滤波电解电容的计算
按照离散杂音的要求，电容上允许的100 khz下的纹波δuc=3 mv。通过选择开关电源专用电解电容并和无极性电容并联，将总的esz控制在1.5 mω以下，则有：
c=δilt/(t×δvc)≈5 556 μh
2 结语
现代通信设备已开始广泛地采用开关式基础电源系统。本文结合笔者所在的“通信原理试验室”建设情况，设计了开关电源系统整流模块的主电路。该电路已经成功应用于试验室供电系统，完全符合设计要求，达到了预期的目的。
二手信号分析仪
强强联合布局市场 量子点显示技术步入发展快车道
亥姆霍兹线圈全新供电解决方案
LG高管肯定G8X ThinQ在日本市场拥有巨大的发展潜力
芯片缺货潮再度加剧，特斯拉也顶不住了？
高频开关电源系统整流电路设计
专业术语常用名词缩写中英文对照表
新年要有新气象，三星显示器2022年送祝福
PS-2205S-RS螺丝扭力测试仪的介绍？|深圳磐石测控仪器
双光栅干涉衍射原理解析
东芝推出了全世界尺寸最小级的800万、1300万像素的影像传感器
维客昕微荣获“芯火新锐产品”奖 时擎科技用“芯”开启自然人机交互的智能时代
如何在谐振 LLC 半桥中实施同步整流器
贸泽电子荣获CEDA“2018年度品牌营销创新奖”
工业以太网交换机的选购
如何识别电视机型号代码
3月新品手机：魅蓝5S、华为荣耀V9、华为荣耀8、360N5、小米5C，价格适中你买谁？
使用IO-link克服智能工厂传感器的功耗与空间难题
三星Epic 4G Touch官方图曝光
低功耗蓝牙跟踪设备可帮助用户寻回钥匙和个人物品
1设计要求和具体电路设计
通信基础开关电源系统的关键部分是开关电源整流模块。整流模块的规格很多，结合在工
作中遇到的实际情况，提出该模块设计的硬指标如下：
1) 电网允许的电压波动范围
单相交流输入，有效值波动范围：220 v±20%，即176～264 v;频率：45～65 hz。
2) 直流输出电压，电流
输出电压：标称-48v，调节范围：浮充，43～56?5v;均充，45～58v。
输出电流：额定值：50a。
3) 保护和告警性能
①当输入电压低到170 vac或高到270 vac，或散热器温度高到75 ℃时，自动关机。
②当模块直流输出电压高到60 v，或输出电流高到58～60 a时，自动关机。
③当输出电流高到53～55 a时，自动限流，负载继续加大时，调低输出电压。
4) 效率和功率因数
模块的效率不低于88%，功率因数不低于0.99。
5) 其他指标
模块的其他性能指标都要满足“yd/t731”和“入网检验实施细则”等行业标准。
由于模块的输出功率不大，可采用如下的基本方案来设计主电路：
1) 单相交流输入，采用高频有源功率因数校正技术，以提高功率因数;
2) 采用双正激变换电路拓扑形式，工作可靠性高;
3) 主开关管采用 vmosfet，逆变开关频率取为50 khz;
4) 采用复合隔离的逆变压器，一只变压器双端工作;
5) 采用倍流整流电路，便于绕制变压器。
依照上述方案，即可设计出主电路的基本形式如图1。
以下即可按照模块设计的要求来确定主电路中各元器件的基本参数。
1) 输出整流管的选择
输出整流二极管的工作波形如图2所示。
由图可见，二极管d5和d6的峰值电流约为50 a，平均电流为25 a。d5和d6承受的最高反向电压为：
vd=vidcmax/n=395v/3≈132v
因此，可以选择300∶400 v，50∶60
a的超快软恢复的整流二极管模块，如st的stta12004t(v),260 a等。
2)逆变主开关管的选择
开关管的电流icm等于逆变变压器原边的电流i1，即：
icm=i1
=i2/n=25 a/3≈8.3 a
所以，逆变主开关管t1∶t4可以选择(550∶600)v，(20∶30)a的vmosfet，如ir的irfk3fc50等模块。
续流二极管d1∶d4可以选择(550∶600)v，(15∶20)a的快速恢复二极管。
3)滤波电感的计算
直流输出lc滤波的工作频率为100 khz，通信开关电源整流模块要求在5%的额定负载下，保证杂音满足指标。额定情况下，最大占空比：
4)滤波电解电容的计算
按照离散杂音的要求，电容上允许的100 khz下的纹波δuc=3 mv。通过选择开关电源专用电解电容并和无极性电容并联，将总的esz控制在1.5 mω以下，则有：
c=δilt/(t×δvc)≈5 556 μh
2 结语
现代通信设备已开始广泛地采用开关式基础电源系统。本文结合笔者所在的“通信原理试验室”建设情况，设计了开关电源系统整流模块的主电路。该电路已经成功应用于试验室供电系统，完全符合设计要求，达到了预期的目的。
二手信号分析仪
强强联合布局市场 量子点显示技术步入发展快车道
亥姆霍兹线圈全新供电解决方案
LG高管肯定G8X ThinQ在日本市场拥有巨大的发展潜力
芯片缺货潮再度加剧，特斯拉也顶不住了？
高频开关电源系统整流电路设计
专业术语常用名词缩写中英文对照表
新年要有新气象，三星显示器2022年送祝福
PS-2205S-RS螺丝扭力测试仪的介绍？|深圳磐石测控仪器
双光栅干涉衍射原理解析
东芝推出了全世界尺寸最小级的800万、1300万像素的影像传感器
维客昕微荣获“芯火新锐产品”奖 时擎科技用“芯”开启自然人机交互的智能时代
如何在谐振 LLC 半桥中实施同步整流器
贸泽电子荣获CEDA“2018年度品牌营销创新奖”
工业以太网交换机的选购
如何识别电视机型号代码
3月新品手机：魅蓝5S、华为荣耀V9、华为荣耀8、360N5、小米5C，价格适中你买谁？
使用IO-link克服智能工厂传感器的功耗与空间难题
三星Epic 4G Touch官方图曝光
低功耗蓝牙跟踪设备可帮助用户寻回钥匙和个人物品