针对目前便携式电磁辐射检测仪电源系统的不足,设计了一种性能优良的电源系统。系统以正激变换器为主电路,采用低边有源箝位电路复位方式,电流峰值检测的双闭环控制模式,同时增加了温度控制系统。实现了功率开关管的软开关工作模式,降低了电磁干扰,提高了系统的动态响应,减小了电压输出纹波,改善了电源的低温特性,增强了电源续航能力。该系统已在便携式电磁辐射检测仪中得到实际应用,证明了设计的合理性。。环境温度电池电压保护电路单片机系统温度调节电压偏差VORL+CLDRg电压反馈电流反馈VgPWM控制器占空比电池图2电源系统总体结构2主电路设计2．1电路结构设计设计采用锂电池供电，输出电压不能直接用于检测仪的用电设备，因此，电路采用DC/DC直流变换，转换成设备所需的直流电压。开关电源DC/DC变换器有正激式、反激式、桥式等多种拓扑结构，这些不同的拓扑结构都具有各自的优缺点和适用场合［7］。受制于体积的限制，便携式设备需要供电系统具有大功率密度和高效率，由于正激变换器和反激变换器具备这两个优点，因此适合本设计的电路要求。反激变换器没有滤波电感，输出纹波较大，精度低;正激变换器结构简单，带负载能力强，通过合理设计输出端的LC滤波器，可以使输出电压具有较低的纹波系数，因此，本设计主电路选用正激变换器。受制于正激变换器的工作特点，为了防止高频变压器的磁芯饱和，每个开关周期都必须进行磁复位电源系统设计-数控弯管机液压电动弯管机价格低数控滚圆机多少钱，因此，主电路中还需要对复位电路进行设计。2．2复位电路设计自正激变换器拓扑结构提出起，复位电路的设计就是研究的重点本文由张家港市泰宇机械有限公司全自动弯管机网站采集网络资源整理! http://www.wanguanjimuju.net，经过多年的研究，提出了许多有效的磁复位技术［8］。本设计采用低边有源箝位正激变换器复位方式，低边有源箝位电路结构简单，由一个箝位电容和P沟道的MOSFET组成，并联于主开关管的漏源极两侧，如图3所示。该复位技术能够实现变压器磁芯的自动复位，同时实现了励磁电流双向流动，提高了磁芯的利用率。另外，利用箝位电容的电压限制作用，减小了主开关管关断期间的电压应力。更为重要的，利用谐振区间控制设计系统采用TI公司专门针对有源箝位电路推出的专用芯片UCC2897A。传统的电压控制模式属于单环控制模式，具有电压稳定响应速度慢，动态性能差的缺点［9］。为了克服这一缺点，控制系统采用峰值电流模式。首先通过采样电阻对初级电流进行采样，然后将得到的采样电压通过电压比较器与误差放大器的输出信号进行比较，从而实现PWM脉冲占空比的控制。这种控制方式实现了由电流内环和电压外环组成的双闭环控制，使得输出电压能够快速稳定，具有很好的动态特性，改善了开关电源的电压和电流调整率，如图4所示。采样电路采样电阻ViVO滤波VgQRS时钟Vpwm电压比较器PWM-+VC-+误差放大器Vref图4电流控制模式原理图3温度控制系统设计对于开关电源的研究，重点往往更多地放在开关电源的结构和控制方式上，对于温度的影响还没有太多的关注。但是检测设备经常会工作于恶劣的环境下，为了验证温度对锂电池放电容量的影响，采用哈丁科技公司的HLT708P高低温试验箱进行了放电试验，温度变化范围为－20～50℃。放电试验以25℃下的放电时间为基准，相对放电量设为100%，然后通过控制电源所在的试验箱温度，在负载不变的情况下，观察不同温度下的电源放电情况，见表1。(表中设定温度表示设定的高低温箱内环境温度，测量温度表示通过温度传感器读取到的锂电池周围的温度。)表1电池温度特性表设定温度/℃测量温度/℃相对放电量/%设定，电源系统设计-数控弯管机液压电动弯管机价格低数控滚圆机多少钱本文由张家港市泰宇机械有限公司全自动弯管机网站采集网络资源整理! http://www.wanguanjimuju.net