开关电源设计中开关管选择方法的研究.pdf

第2期 电 光 系 统 No．2 2009年6月 ElectronicandElectro—opticalSystems Jun．2009 开关电源设计中开关管选择方法的研究 杨炳德 中国电子科技集团公司第二十七研究所，郑州450047 摘 要：开关管作为开关电源的关键器件，其特性是开关变换器电路设计中很关键的问题。文章分析了开 关管的各个参数及这些参数之间的相互关系，给出了这些参数对变换器性能的影响，在此基础上给出了开 关管的选择方法。文章还详细给出了在市电输入情况下，不同的电路拓扑和不同的控制方式中，所要选用 的开关管的额定电压与额定电流的具体数值，为高效率开关电源设计中开关管的选择提供了有效可行的 参考方法。 关键词：开关电源；变换器；额定电压；额定电流 中图分类号：TNT10．3 文献标识码：A SelectionofSwitchTIlbeinSwitchingPowerSupplyDesign YANG Bing—de (The27thResearchInstituteofChinaE1ectronicsTechnology GroupCorporation，Zhengzhou450047，China ) Abstract：Asthekeycomponentofhteswitchingpowersupply，hteperformanceofswitchtubeisveryimportant forhtecircuitdesignofswitchingconvertor．Theparametersofswitchtubeandhtecorrelationoftheseparame— tersareanalyzed．Th emehtodforselectingswitchtubeisgivenonhtisbasis．Detailedeslectionmehtod ofhte ratedvoltagenadratedcurrentfortheswitchtubeisgivenindifferentcircuittopologiesanddifferentcontrol modeusingpublicmainspowerasinput． Keywords：SwitchingPowerSupply；Converter；RatedVoltage；RatedCurrent 管(IGBT)及各种特性较好的大功率开关元件。开 1 引言 关元件的特性及其驱动是开关变换中很关键的问 题。作为开关电源变换器 电路中的关键器件之 开关电源由于其效率高在很多领域中已经替 一 ， 如何选择性能参数合适的开关管与控制电路， 代了线性电源，在激光激励源的设计中被经常采 直接影响到变换器电路的性能和可靠性。设计高 用。广义的说，凡是以半导体功率器件作为开关， 效率的开关电源，必须选择合适的开关管，通常开 将一种电源形态转变成为另一种形态的主电路都 关管的各个参数之间有相应的关联性，在实际的 叫做开关变换器 电路；转变时用 自动控制闭环稳 设计中，要综合考虑各个方面，才能选择出最适合 定输出并有保护环节则称为开关电源。开关电源 电路的开关管。 主要组成部分是 DC—DC变换器，是转换的核心， 涉及频率变换。无论哪一种 DC—DC变换器，主 2 开关管在变换器电路中的位置与 回路使用的元件都是电子开关、电感和电容。电 作用 子开关只有快速的开通，快速的关断这两种状态， 并且快速的进行转换。只有快速，状态转换引起