摘要
270V高压直流电源是飞机电源的趋势之一，开展高效率、模块化的270V高压DC/DC模块电源的研究，是当前专业与项目都面临的迫切需求。 本文研制了一款270V高压直流输入、27V/500W输出的全砖DC/DC模块电源。该模块电源采用两级式方案，前级为定频工作的LLC串联谐振变换器，即LLC谐振直流变压器(后文称LLC-DCT，LLC Direct Current Transformer)；后级为同步整流Buck变换器。根据技术需求，本文开展了几个方面的研究工作。 （一）前级LLC-DCT的PCB绕组优化设计。（1）应用Ansoft Maxwell2D仿真软件分析不同绕组布局下变压器的磁场分布、电流密度分布以及绕组的损耗大小，得到最优的PCB绕组结构；（2）分析直流损耗和交流损耗的影响因素，通过Ansoft Maxwell2D仿真得到绕组损耗最小的铜厚；（3）分析了带中心抽头的变压器副边漏感不对称对电路的影响；（4）研究给出了副边带中心抽头的全波整流变压器的变压器等效漏电感的测量方法，并通过Ansoft PExprt仿真数据和变压器实测数据进行验证（二）同步整流Buck变换器的优化设计。（1）分析了主开关管硬开通引起的驱动尖峰的问题，并给出对应的解决办法，从而使得同步整流 Buck的死区时间得到优化；（2）给出自举元件的参数设计方法。（三）保护电路的设计。给出了单次故障和连续多次故障的状态下的保护电路，并进行了分析和实验验证。 在理论和仿真分析的基础上，研制了一台270V直流输入，27V/500W输出的全砖模块的电源样机。原理样机满载效率达到了94.45%，功率密度达到了90W/in3。
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