电源技术中的弹用小型化计算机电源

1引言 　　弹用小型化计算机电源就是在原型号基础上减小电源体积、重量，作为弹上小型控制计算机的配套电源。在不降低可靠性指标及电性能指标的前提下，如何减小电源体积、重量是该项目的主要工作内容。根据弹上计算机对电源的技术指标要求，采用电流型单端反激式DC/DC变换器的技术方案。它具有输入电压范围宽，动态响应性能好，适合多路电压输出及电路简单的特点；采用表面贴装元件，有效减小了电源的体积和重量；功率器件直接贴装在铝基PCB板上，散热效果好，能有效降低电源温升，从而提高电源的可靠性。 　　２小型化计算机电源的主要特点 　　（1）变换频率高 　　电源工作频率为200kHz,可以减小输出滤 电源技术在现代科技领域起着至关重要的作用，特别是在军事应用中，例如用于弹载小型控制计算机的电源。本文主要探讨了一种特殊的电源技术——弹用小型化计算机电源，旨在减小电源体积和重量，同时保持高可靠性和电性能指标。 在设计小型化计算机电源时，采用了电流型单端反激式DC/DC变换器方案。这种变换器具有以下优点：它能够适应宽范围的输入电压，确保在2040V直流电压下稳定工作。高工作频率（200kHz）有助于减少输出滤波电容器的需求，加快动态响应，这对于实现电源的小型化至关重要。此外，电源组件的片式化设计，尤其是80%的元件采用表面贴装技术，极大地减小了电源的整体尺寸和重量。 为了提高滤波效果并降低纹波，电源采用了大容量的多层瓷介电容器，其无极性、低阻抗和出色的高频性能优于传统的钽电解电容器。电源在保证75%的高效率的同时，实现了轻量化，总重量仅500克，尺寸紧凑，仅为174mm×96mm×35mm。在性能上，它与进口模块电源相当，但体积更小、重量更轻。 电流控制型变换器的使用是另一个关键点，它通过输入电压的前馈控制提高了开环线性调整率，简化了保护电路的设计，并提供了更好的大信号特性。这一技术在开关电源领域逐渐普及，尤其是在UNITRODE公司的产品中，电流控制模式占据主导地位。 此外，电源的热管理设计也是亮点，所有发热功率器件均直接焊接在单面覆铜的铝基PCB板上，这不仅提高了散热效果，降低了电源温升，也增强了电源的可靠性。这种PCB板同时也作为电源的上盖板，节省了空间，降低了电源的高度。 在电路方案选择上，考虑到性能和成本的平衡，变换器的工作频率被设定在200kHz，这在减少体积、重量、纹波以及瞬态响应时间方面取得了良好效果，同时也避免了射频干扰问题。单端反激变换器因其简洁的电路结构和较少的元器件数量成为小功率输出电源的理想选择。 弹用小型化计算机电源通过创新的电路设计、高效的功率转换、先进的组件技术和精心的热管理策略，成功地实现了小型化和高性能的统一，满足了弹载设备对于可靠、轻便电源的需求。随着技术的不断进步，未来电源的工作频率和整体性能还将有更大的提升。