目前，在我国的变电站、发电站等使用直流电的场合，普遍都是采用MTD2002相控电源。体积大、效率低、性能指标差等是这种电源的缺点。随着高频开关电源模块变换技术的发展，这种缺点变得日益突出了。特别是近年来，器件和电能MTD2002变换技术的发展，促使高频开关电源模块走向小型化、重量更轻、效率更高。西安华腾光电有限责任公司正是顺应这一历史潮流开发出了HT?220/10型高频开关电源模块。
HT?220/10型高频开关电源模块是专为分合闸继电器动力母线设计的直流电源。该型号系单相AC220V(±15%)输入，DC286V/10A输出的高性能稳压电源。其输入采用无损吸收、PFC校正电路，直流变换部分采用最新的全桥移相软开关技术(ZVS?FB)。这两项MTD2002技术的应用，使本机具有较高的效率，功率因数≥0.99，THD≤5%，效率≥92%。
图1PFC主电路原理图
2无损吸收PFC电路
如图1所示的无损吸收PFC主电路的原理图。图中B1为整流桥，L1为PFC升压电感，D1为隔直二极管，S1为开关管，C1，C2，D2，D3和D4，L2组成无损吸收网路，C3为输出滤波电容。具体分析过程如下：当S1断开前，C2中的能量通过D5及L2转移到了C1中，C2的电压降至0。C1的极性如图1所示。当S1断开时，C2上开始为零电压，L1中的电流通过D3给C2充电，直到D1导通为止。并且C2的电位通过D4、D5箝位到输出电压。同时C1通过D2向负载放电，能抑制S1漏极上电压的上升时间，从而充分地保证S1关断在零电压状态下。当S1合上时，C1的左端通过S1接地，电容C2上的电荷通过D5、L2转移到C1中。当MTD2002开关再次关断的时候，重复上述过程。
3DC/DC变换器电路
HT?220/10型开关电源模块电源的直流变换部分采用ZVS?ZCS?FB技术，其具体的MTD2002主电路如图2所示，图中S1～S4为开关管，带反并联二极管，C1为隔直电容，Lr为谐振电感，L为输出滤波电感，C0为输出滤波电容，R为负载，其中S1、S2为超前桥臂，S3、S4为滞后桥臂。其基本工作电压波形如图3所示。图中Ip*为传统的ZVS?FB变换器的原边电流波形，Ip为ZVS?ZCS?FB变换器的原边电流波形，图3中的ICS1为ZCS电路中电容的充放电波形。
图2DC/DC主电路原理图
图3ZVS?ZCS?FB变换器波形图
4监控单元本机监控的实现比较简单，显示开关电源模块单元部分使用3位LED和LED光柱，MTD2002电压显示用LED数字显示，电流显示用20位的LED光柱。当满载输出时，20位LED全部点亮，D/A采样选用TI公司的TIL561710位D/A转换器，中央控制器单元采用89C52单片机对各单元进行协调控制。其数字电路部分如图4所示。
图4数字电路图
5整机接口
本机的对外接口分为交流输入接口，直流输出接口和控制接口，而且所有的开关电源模块接口为直接插拔方式。控制接口包括RS485总线，模拟电压外控，电流外控和报警接口。交流输入有软起动电路防止电网浪涌电压，直流输出隔直二极管，防止电流倒灌。MTD2002控制接口也包括防短路保护电路，以避免在插拔过程中产生瞬态电压烧坏器件。
6结语
从以上可知，HT?220/10型单机输入高频开关电源模块的基本特点如下
(1)输入采用无损吸收的有源PFC，不但使本机
变换具有较高的效率，而且使输入功率因数可达到0?99;
(2)DC/DC变换部分采用ZVS?ZCS?FB结构，提
高了整机效率，降低了开关电源模块损耗;
(3)本机MTD2002配置了简单的CPU控制单元使模拟控
制和数字控制相结合，有利于MTD2002用户的方便使用;
(4)输入、输出和控制的插拔接口，方便了用户更
换电源模块。
总之，开关电源模块HT?220/10型MTD2002电源的小型化，高效以及方便可靠是本开关电源模块电源的几大特点。10A模块MTD2002体积仅为370mm×110mm×200mm。
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