Droop法均流开关电源变换技术.pdf

专题特写:电源 Droop 法均流开关电源变换技术 航天科技集团五院五一○所 刘克承 王卫国 郭祖佑 对Droop法均流变换技术做了理论 作，各承担部 Ip的线性变化遵循式(1)。 分析，建立了并联供电的热备份开关变 分输出功率)。 换器的电路模型，进行了电路分析并给 本文主要 电路工作的第二阶段是能量传送阶 出了验证结果 通过对Droop段，此时开关管Tr关断，原边电流为零， 法DC/DC变 副边整流二极管D导通，出现感生电流。 引言 换器并联均流技术的研究，设计了一种 并且按照功率恒定原则，副边绕组安匝 航天用电源系统的发展方向之一是 基于反激式电路拓扑的两个DC/DC变 值与原边安匝值相等。副边绕组电流Is 用分布式电源系统代替集中式电源系 换器并联输出的均流变换器。 遵循式(2)。 统，其好处是使供配电系统设计简化， (2) 提高系统的整体可靠性。在分布式供配 单端反激电路的电路拓扑及工作原理 其中 为副边绕组电压， 为变压 电系统中应用的DC/DC变换器为了进 ● 电路拓扑 器副边的等效电感。 一步提高自身可靠性，一般采用并联备 反激式变换器是在基本Buck－ ● 电路工作模式 份方式，形成可靠性并联系统。 Boost变换器中插入变压器形成的，线 (1)工作模式改变的条件 国内目前星上应用的DC/DC变换 路组成见图1所示。变压器原边绕组其 如图1所示的变换器，设开关管导 器常用的并联备份方式为冷备份方式(主 实是充当一个储能电感的作用，后文将 通占空比为D1，二极管导通占空比为 份承担全部输出功率，主份出现故障， 叙述到初级电感量的设计将影响到反激 D2，工作周期为Ts，按稳态电感电流增 需遥控指令进行主备份切换)、温备份方 式变换器的工作模式。 量相等原则有： 式(主份承担全部输出功率，主份出现故 (3) 障，备份自动输出工作)。 连续模式时，D1期间(开关管导通， 国外有资料表明，电子元器件在工 二极管截止)存储在L上的能量在D2期 作温度超过50℃时的寿命是常温25℃ 间(开关管截止，二极管导通)没有完全 时的1/6，或者说电子元器件的失效率 放完，故有： 随温度升高大大增加。为了更进一步提 (4) 高DC/DC变换器工作寿命和可靠性， 主要影响DC/DC变换器寿命的功率器 图1 反激式变换器 不连续模式时，D1期间(开关管导 通，二极管截止)存储在L上的能量在小 件要合理设计使用工作应力，在并联供 电路工作的第一阶段是能量存储阶