零电流开关谐振Buck变换器：基本原理与设计详解

本文将深入探讨开关电源的基本原理与设计，主要涉及以下几个关键知识点： 1. **基本原理介绍**：开关电源的基本原理通常包括输入回路、输出回路和控制回路三个部分。输入回路主要包括EMI滤波电路、高压整流滤波、隔离变压器初级和高压方波切割元件，它们负责从电网获取并处理交流电。输出回路则通过隔离变压器次级、低压整流滤波电路，将高压直流转换为稳定的低压直流供电给负载。 2. **DC-DC变换器架构与拓扑**： - ** Buck 变换器**：传统的 Buck 变换器中，开关 S 被零电流谐振开关取代，形成零电流开关谐振 Buck 变换电路，这有助于提高效率和减少纹波。 - **Boost 变换器**：Boost 变换器是一种升压变换器，其主要特点包括峰值电流、理想传递函数、二极管电压和平均电流的计算，以及工作状态分析。 3. **电磁干扰 (EMI) 和功率因数校正 (PFC)**：开关电源设计需考虑输入电压的干扰过滤，以及PFC部分，以提高电源效率并减少对电网的负面影响。 4. **同步整流**：同步整流技术替代了传统的二极管整流，提高了效率，特别是在高频操作下。 5. **均流技术**：确保多个输出通道间的电流平衡，是实现多负载稳定工作的关键。 6. **保护与控制线路**：设计中包含过载、短路保护机制，以及通过PWM逻辑控制调整输出电压，确保系统安全运行。 7. **工作流程**：输入交流电压经过滤波后整流为高压直流，然后通过高频方波切割转换为低频交流，经隔离变压器后整流为稳定的低压直流，同时通过监控和反馈机制维持输出电压的稳定。 8. **特定变换器实例**：文章提到了DPS-350MBA Boost电路和Buck电路的架构细节，包括峰值电流、理想传输函数和二极管参数等。 本文详细介绍了开关电源的设计过程，从基本原理到具体实现，涵盖了变换器架构、工作原理、控制策略以及安全保护措施等多个方面，对于理解和设计开关电源具有很高的参考价值。