【摘 要】
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开关电源是现代电力变换器的一种,是许多电子系统的重要组成单元。模块电源是一种常用的模块化开关电源,在航空、航天、通讯、仪器仪表、系统集成供电等多个领域有广泛应用。
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开关电源是现代电力变换器的一种,是许多电子系统的重要组成单元。模块电源是一种常用的模块化开关电源,在航空、航天、通讯、仪器仪表、系统集成供电等多个领域有广泛应用。随着电子系统越来越小型化,传统的集中式供电模式逐渐被分布式供电模式所取代,而分布式供电模式的核心转换器正是DC/DC模块电源。本文设计了一种宽压高效DC/DC模块电源,它可以满足弹上供电系统对模块电源的高功率密度、高效率、宽输入电压、高可靠性、高稳定性和抗高频干扰等性能的需求。首先,根据电源模块电气性能要求,进行电路总体设计,主要解决开关电源电路的拓扑选取、电路的复杂度、电路损耗、各元器件选型、电子系统热设计等问题。同时,由于系统的稳定性会随着电路热损耗的减小而提高,所以,在电路设计中应减少各部分电路的功率损耗,提高模块电源的效率。然后,对原边反激电源进行模型建立,并通过Matlab仿真软件进行环路补偿设计,从而使系统满足设计指标要求。接下来,进行模块电源热设计与分析,对模块电源进行PCB级热设计,使电路中各元器件都能在宽温度范围内稳定运行。最后,对模块电源进行热设计仿真,对PCB电路板中器件布局进行合理化设计,并通过FloTHERM热仿真软件优化PCB电路板设计,提高模块电源的散热能力,满足可靠性要求。通过理论分析研究及实验结果验证,本文所设计的系统可以满足宽压高效DC/DC模块电源的各项性能指标要求。
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