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200 W 全数字开关电源设计
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200_W全数字开关电源设计，可以帮助设计数字电源
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Power Management
200 W 全数字开关电源设计
饶 刚，王 威
武 汉 科 技 大 学 机 械 自 动 化 学 院 ， 湖 北 武 汉
(
430081)
摘
要 ： 通 过 采 用 无 桥
和 半 桥
谐 振 变 换 器 作 为 数 字 开 关 电 源 的 主 变 换 拓 扑 ， 基 于
系 列 微 控 制 器 的
PFC
LLC
STM32
全 数 字 控 制
和
变 换 器 ，首 先 对 数 字 化 开 关 电 源 方 案 进 行 对 比 然 后 阐 述 了
DC-DC , 200 W
数 字 开 关 电 源 整 体 方
PFC
案 并 对 数 字 开 关 电 源 的 无 桥
,
和 半 桥
变 换 器 进 行 系 统 研 究 。
PFC
LLC
关 键 词 ： 无 桥
；
PFC LLC
谐 振 电 路 ；
系 列 微 控 制 器 ；全 数 字 控 制
STM32
文 献 标 识 码 ：
中 图 分 类 号 ：
：
DOI 10.16157/j.issn.0258-7998.190395
TN86
A
中 文 引 用 格 式 ： 饶 刚 ， 王 威
全 数 字 开 关 电 源 设 计
电 子 技 术 应 用 ， ， ：
2019 45(9) 123-128.
. 200 W
[J].
Rao Gang Wang Wei. Design of 200 W full digital switching power supply[J]. Application of Electronic Technique
2019 45(9) 123-128.
英 文 引 用 格 式 ：
，
，
，
：
Design of 200 W full digital switching power supply
，
Rao Gang Wang Wei
， ， ，
(College of Machinery and Automation Wuhan University of Science and Technology Wuhan 430081 China)
：
Abstract By using a bridgeless PFC and a half-bridge LLC resonant converter as the main conversion topology of the digital switching
power supply, the all -digital control PFC and DC -DC converter based on the STM32 series of microcontrollers, firstly the digital
switching power supply scheme is compared, and then the overall scheme of 200 W digital switching power supply is expounded,
and the bridgeless PFC and half-bridge LLC converter of digital switching power supply are systematically studied.
： ； ； ；
Key words bridgeless PFC LLC resonant circuit STM32 series microcontroller full digital control
出 端 和 控 制 电 路 ꢀ 在 标 准
转 换 器 设 计 中 ，
滤
EMI
AC-DC
波 器 都 是 连 接 到 二 极 管 桥 式 整 流 器 的 输 入 端 ，然 后 二 极
管 桥 式 整 流 器 输 出 端 连 接 到 级 的 输 入 端 ꢀ 然 而 ，本
引言
0
目 前 ，
变 换 器 主 要 用 于 计 算 机 适 配 器 、 服 务
AC/DC
PFC
器 和 电 信 系 统 的 各 领 域 ， 这 就 要 求
变 换 器 在 整
AC/DC
文
采 用 的 是 无 桥
拓 扑 ， 这 种 拓 扑 是
PFC
200 W AC-DC
通 过 去 掉 二 极 管 桥 式 整 流 器 ，从 而 使 系 统 具 有 更 低 的 传
导 损 耗 和 更 高 效 率 的 优 点 ꢀ 该 拓 扑 还 具 有 相 对 于 标 准
能 减 少 组 件 数 量 的 优 点 ꢀ
个 负 载 工 作 范 围 内 以 及 通 用 电 源 输 入 电 压 范 围 内 具 有
高 效 率 、高 密 度 、高 可 靠 性 、尺 寸 小 以 及 低 系 统 成 本 等 特
[1]
点
。 这 使 得
变 换 器 设 计 面 临 着 更 高 挑 战 ꢀ 而 市
AC/DC
PFC
面 上 大 多 数
电 源 使 用 的 是 基 于 模 拟 芯 片 的 标 准
AC/DC
该 方 案 使 用 用 于 总 线 电 压 调 节 的 外 部 电 压 回 路 和
用 于 根 据 正 弦 波 形 成 电 流 的 内 部 控 制 回 路 来 控 制 输 入
级 ꢀ 采 用 外 环 来 调 节 电 流 基 准 ，以 便 使 总 线 电 压 保 持 稳
定 ꢀ 输 出 端 隔 离 和 功 率 级 采 用 半 桥 拓 扑 结 构 实 现 ，
设 计 ，采 用 双 路
控 制 器 ꢁ
控 制 器 和
控 制
DC/DC
PFC
PWM
器 组 合 的 设 计 ꢀ 但 是 ，也 有 使 用 单 路 模 拟 控 制 或 者
PFC
控 制 器 两 者 组 合 的 设 计 ， 其 优 点 是 可 以 减 少
和
DC/DC
LLC
该 拓 扑 结 构 控 制 方 式 是 采 用 恒 定 占 空 比 和 可 变 频 率 控
制 ꢀ 半 桥 使 用 高 频 变 压 器 执 行 电 压 降 压 ，同 时 设 置
元 器 件 数 量 和 系 统 成 本 ꢀ
随 着 新 技 术 的 发 展 ，新 的 数 字 化 方 法 可 以 实 现 使 用
[2]
变 换 器 ꢀ 本 文 基 于 新
DC-DC
LLC
微 控 制 器 来 控 制
和
PFC
了 变 压 器 初 级 到 次 级 的 匝 数 比 ，以 在 整 个 工 作 范 围 内 保
持 良 好 的 效 率 和 调 节 ꢀ 变 压 器 初 级 侧 提 供 有 源 开 关 产 生
的 方 波 电 压 ꢀ 在 次 级 侧 ，该 电 压 波 形 被 二 极 管 整 流 ，然 后
由 输 出 滤 波 器 过 滤 输 出 直 流 ꢀ 在 初 级 侧 ，由 于 半 桥 开 关
的 数 字 控 制 方 法 ， 介 绍 了 一 种 功 率
的 开 关 电 源
200 W
设 计 ，该 开 关 电 源 采 用
微 控 制 器 进 行 全 数 字
STM32F334
控 制 ꢀ 电 源 系 统 由
控 制 的 输 入 无 桥 功 率
STM32F051K8
因 数 校 正 器 和 由
微 控 制 器 控 制 的 半 桥
STM32F334
谐 振 变 换 器 两 部 分 组 成 ꢀ
整体方案设计
LLC
管 实 现 了 零 电 压 开 关 （
），导 致 开 关 损 耗 降 低 ꢀ
ZVS
该 系 统 由
产 品 系 列 的 两 个 微 控 制 器 控 制 ꢀ 在
STM32
1
初 级 侧 ，
通 过 采 样
两 个
的 电
MOSFET
STM32F051
PFC
数 字 开 关 电 源 的 整 体 设 计 方 案 如 图 所 示 ꢀ 从 左 到
1
流 ，母 线 输 入 交 流 电 压 和
输 出 总 线 电 压 来 控 制 无 桥
PFC
右 ，分 别 是 输 入 端 、
滤 波 器 、 无 桥
、 半 桥
、 输
LCC
EMI
PFC
123
《电子技术应用》
年 第 卷 第 期
45 9
2019
全部评论(2)
2021-04-20 17:04:01Powerxys
感谢！
2021-04-07 16:55:24dianhang
有学习的知识点