《YH9H65-270S28型DC/DC变换器的研发》

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课题来源与背景:

YH9H65-270S28型DC/DC变换器的研发是自选课题。该项目研制的高压输入厚膜电源的研制打破了多年以来国外公司对该技术的垄断,提高了该公司国产化厚膜电源的技术水平。随着国际形式的不断变化,中国航天、航空、工业技术的快速发展,一些关键技术领域必须尽快赶超国外先进技术,以突破发达国家的贸易壁垒,为了不受国外的封锁和制约,必须走国产化,替代进口之路,以扭转国外封锁和国内不能制造的被动局面。技术原理及性能指标:

1)技术原理: 该厚膜产品采用双管正激式拓扑结构,有效地降低了开关管的电压应力,双管正激变换器不需要额外的变压器磁复位电路,相对于半桥变换器或全桥变换器而言,双管正激变换器的每一个桥臂均由一个开关管和一个二极管串联组成,不存在桥臂直通现象,可靠性高。与开关管串联的二极管将开关管的电压箝位在输入电压,同时为变压器的励磁电流提供回路,以反馈回输入电压中。鉴于上述优点,该方案采用双管正激变换器电路拓扑。线路主要由输入滤波电路、PWM功率变换、比较器保护电路、高流滤波电路以及输出稳压等组成。输入经过输入滤。波电路分别供给PWM功率变换的PWM内部的起动电路和功率变换电路,启动电路给PWM提供电源产生高频脉冲信号,该信号控制功率变换场效应管的导通、截至,从而把输入直流电压变为高频脉冲电压,再经功率变换中的变压器耦合传输次级,经整流滤波后产生不稳定输出电压,最后通过输出稳压变换中的变压器耦合传输次级,经整流滤波后产生不稳定输出电压,最后通过输出稳压。 2)性能指标: 输入直流电压:160V~400V; 输出电压/电流:28V/2.32A; 电压调整率:≤280mV;电流调整率:≤280mV;抗输入过压浪涌450/50mS; 贮存温度范围:-65℃~+155℃; 工作温度范围:-55℃~+125℃。技术的创造性与先进性:

(1)、双正激式电压钳位:选用双正激式电压钳位,能有效地降低开关管上的电压应力,把开关管上的电压应力钳位在输入电压,提高产品的可靠性。 (2)、厚膜化高压电路:国内该类高可靠电源都是采用板式结构,该电路通过厚膜工艺将高压电路完全厚膜化,不但增加产品的可靠性,而且减小产品的体积、重量,同时还提高工作温度,美国同类产品interpoint和VPT的工作温度:-55℃~+100℃,该产品的工作温度:-55℃~+125℃。 (3)、微功耗短路保护:设计了微功耗短路保护,当后级负载电流发生故障或短路时,电源动作,关闭驱动输出,故障消除后,恢复正常工作,该保护可长时间保护。技术的成熟程度,适用范围和安全性YH9H65-270S28型DC/DC变换器达到成熟应用阶段,产品可安全可靠使用。这种类型的厚膜电源在高端电源市场军工、航空、石油、地质的领域大量使用。应用情况及存在的问题: 这种类型的厚膜电源在高端电源市场军工、航空、石油、地质的领域大量使用,有广泛的应用前景。 该电源种类较为单一,还未形成系列化,例如24V、15V、12V等产品还未量产,不能很好满足市场需求。计划在系列化方面继续把这项工作开展下去。

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