[发明专利]一种高频大功率模块电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种高频大功率模块电源，属于模块电源技术领域，适用于无人机270V高压直流供电系统。

背景技术

目前，随着国内军用无人机市场的蓬勃发展，无人机发电供电技术发展迅速，无人机正朝着小型化，轻型化，续航能力持久方向发展，于是对无人机体积重量提出了更高的要求。

在现有技术中，适用于无人机供电的二次电源设计技术十分成熟，但是产品体积重量太大，严重影响了无人机飞行航程和使用寿命，且在传统开关电源驱动设计时有显著不足，在功率管的上升沿和下降沿处，驱动电流小、电压变换速率慢，会导致开关管电压和电流的交叠面积大，开关损耗高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高频大功率模块电源，该高频大功率模块电源通过提高开关频率和磁性元件设计，实现提高产品功率密度的目的，达到开关管所需驱动电流更小，开关速度更快的效果。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种高频大功率模块电源，包括全桥移相变换电路、功率变压器、输出滤波整流电路、辅助电源和控制电路，全桥移相变换电路、功率变压器和输出滤波整流电路依次连接，全桥移相变换电路分别与控制电路和辅助电源连接，控制电路分别与辅助电源和全波整流电路连接；

所述全桥移相变换电路包括由MOS管V₁和MOS管V₂构成的超前臂、MOS管V₃和MOS管V₄构成的滞后臂，超前臂与滞后臂之间串联有电感L_s和功率变压器，在MOS管V₁和MOS管V₂的源极之间串联有电容C₅；

所述输出滤波整流电路包括二极管D₁、二极管D₂、电容C₆、电感L和LC滤波器，二极管D₁、二极管D₂串联后组成全波整流电路，全波整流电路的前级接功率变压器，后级接LC滤波器。

所述全桥移相变换电路、功率变压器、输出滤波整流电路构成全桥移相功率变换电路，输出滤波整流电路为全波整流电路。

所述全桥移相变换电路还包括电容C₁、电容C₂、电容C₃和电容C₄，MOS管V₁、MOS管V₂、MOS管V₃和MOS管V₄的源极与漏极分别并联电容C₁、电容C₂、电容C₃和电容C₄。

所述电容C₁、电容C₂、电容C₃和电容C₄均为谐振电容，L_s为谐振电感，二极管D₁、二极管D₂均为整流二极管，电感L为滤波电感，电容C₆为滤波电容。

所述功率变压器用于功率传递和电压转换，功率变压器的磁芯采用VAC公司的超微晶材料VITROPERM 500F系列磁芯，超微晶材料的饱和磁通密度为1.2T。

所述电容C₅的前级接辅助电源，后级接地，电容C₆的前级输出电压，后级接地。

所述控制电路还包括芯片U2、电容C16、电阻R19，芯片U2的EA引脚所在支路设有两个节点，一个节点上并联有电阻R13、电容C12和电容C14，另一个节点上并联有电阻R1、电阻R2和电容C7；

SS/DISB引脚接接电容C16后接地，在电容C16所在支路上设有节点，节点接PGND引脚，在PGND引脚所在支路上设有电容C20，VCC引脚接电源后接电容C20的后级；

CS引脚接ADS引脚，在ADS引脚所在支路设有节点，节点接电阻R19，电阻R19的后级接地。