2 主電路與控制電路參數(shù)設(shè)計

本文所設(shè)計的電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖如圖2所示。

主電路中變壓器的設(shè)計是影響電路性能的關(guān)鍵。根據(jù)參考文獻[4],選用面積乘積法來設(shè)計高頻變壓器。設(shè)變壓器的輸出功率為Po,變壓器的效率為η,填充系數(shù)為Ku,導(dǎo)線的電流密度為J,一個高頻周期內(nèi)開關(guān)導(dǎo)通的時間為tom,變壓器變化的磁密為△B,則可以得到下面的計算公式。

又因為高頻變壓器為雙向激磁,所以△B=2 BmBm為磁芯最大的工作磁密;設(shè)開關(guān)頻率為f 及占空比為D,則有ton=0．5D／fo將上述關(guān)系帶入到式(4)中可得

選取參數(shù)：Po=500W;f=20kHz;對于R2KB材質(zhì)的鐵氧體磁芯可選擇最大工作磁感應(yīng)強度Bm=1700Gs;填充系數(shù)Ku=O．3;導(dǎo)線電流密度J=3A／mm2;變壓器的變換效率η=0 98。可得AcAw=4.614 cm4,通過查閱變壓器磁芯手冊可知選用EE80磁芯。

變壓器原邊匝數(shù)計算公式為

式中：Vimax為輸入電壓的最大值。

變壓器副邊匝數(shù)的計算公式為

式中：Vimin為輸入電壓的最小值;
Vomax為輸出電壓的最大值。
將參數(shù)代入計算并取整后呵得原副邊匝數(shù)為：N1=114匝,N2=14匝。
主電路中其他主要參數(shù)為
開關(guān)器件選用MOSFET IXTH25N60;
并聯(lián)電容選用 l000 pF／630V;
諧振電感30 μH。

系統(tǒng)采用PI控制的電壓閉環(huán),通過對移相全橋變換器數(shù)學(xué)模型的分析,并通過PSPICE14．O的仿真研究,最后確定調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為：