基于Vicor模塊的通信開關(guān)電源設計[圖]

　　基本技術(shù)指標是輸入電壓220VAC±20%、輸出DC +48V/20A、輸出電壓調(diào)整范圍+49~+59V、效率≥80%、電壓穩(wěn)定度＜0.5%、負載穩(wěn)定度＜1.5%、紋波電壓Vp-p＜0.5%，具有輸出過壓、限流、過溫和短路保護。

　　工作原理

　　開關(guān)電源原理框圖如圖1所示。

　　圖1 開關(guān)電源原理框圖

　　交流輸入

　　輸入220V交流電壓后，經(jīng)過壓敏電阻、EMI濾波、橋式整流器，瞬態(tài)電壓抑制器轉(zhuǎn)變成310V左右的直流電壓輸入功率因素校正電路。EMI濾波選用了Vicor公司配套的電源濾波器，可以有效降低電網(wǎng)的噪聲干擾。

　　功率因素校正電路主要由Vicor公司的諧波衰減模塊VI-HAMD、VI-BAMD以及高壓濾波電路組成，其中VI-HAMD是諧波衰減驅(qū)動器，VI-BAMD是諧波衰減倍增器。由于諧波衰減模塊內(nèi)部具有功率因素校正電路，因此可以把功率因數(shù)提高到0.99，同時將輸入的+310V電壓提升到+375V，供給后級DC-DC變換電路和輔助電源。

　　高壓濾波電路是由高壓電解電容組成，它主要是將直流高壓進行平滑濾波為后級變換儲能。前級的壓敏電阻器同瞬態(tài)電壓抑制器一起構(gòu)成了浪涌電壓抑制電路，使模塊所承受的交流輸入浪涌電壓不超過410V，確保模塊不會被浪涌電壓的沖擊所損壞。

　　DC-DC變換及輸出濾波

　　該部分主要是將+375V的直流高壓轉(zhuǎn)變?yōu)?48V的直流輸出電壓。DC-DC變換采用Vicor公司的V375A48C600AL模塊兩個并聯(lián)使用來實現(xiàn)。

　　輸出濾波是由高頻電感和電容組成，它可以對直流脈動電壓進行濾波，使之變成低雜音、低電磁干擾、高質(zhì)量的直流輸出。

　　輔助電源

　　將+375V電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?5V的直流電壓，給保護電路供電。

　　保護電路

　　主要實現(xiàn)輸出過流保護、輸出過壓保護以及電源工作狀態(tài)的指示。諧波衰減模塊和DC-DC轉(zhuǎn)換器自身帶有部分保護功能，其中諧波衰減模塊內(nèi)部就具有輸入浪涌電流限制、輸入瞬變過電壓保護、過熱保護、輸出過壓保護、短路保護等功能，還能在工作不正常時控制后級DC-DC轉(zhuǎn)換器的關(guān)斷；而DC-DC轉(zhuǎn)換器內(nèi)部也具有輸入、輸出過壓保護，輸入、輸出欠壓保護，輸出過流保護，過熱保護等功能。這些完備的保護功能盡可能的保證了模塊的安全，同時也增強了開關(guān)電源的安全性。

　　盡管模塊本身的保護功能很全面，但是有些保護的范圍