时间域航空电磁法全桥升压电源设计..docVIP

时间域航空电磁法全桥升压电源设计 于生宝，韩冰 （吉林大学 仪器科学与电气工程学院，吉林 长春 130021） 摘要：针对时间域航空电磁法探测系统中的具体要求，设计了基于有限双极性控制的大功率全桥开关电源。结合所设计的全桥拓补，对其工作过程进行了详细论述，分析了软开关的实现过程。设计了以SG3525配合逻辑芯片4098为核心的控制电路，并且对其中的电流电压反馈和过流保护分别做了分析，同时对变压器的设计做了简要介绍。通过具体的实验分析，可以验证有限双极性控制方法能够较好的实现开关管的零电压和零电流开通与关断，提高了开关电源的工作效率。目前该电源已经成功应用于科研项目中。 关键词： 航空电磁法； 开关电源； 有限双极性控制；全桥拓补；零电压零电流开关 [中图分类号] TM46 [文献标志码] A [文章编号] Design of Time-domain Airborne Electromagnetic Full-Bridge Boost Switching Power Supply YU Sheng-bao，HAN Bing (College of Instrumentation Electrical Engineering, Jilin University, Jilin Changchun 130021, China) Abstract: According to the specific requirements of time domain airborne electromagnetic method detection system, a whole bridge high-power switching power supply is designed based on limited bipolar control. Combined with the design of the whole bridge topologies, its working process is discussed in detail; the realization process of soft switch is analyzed. The control circuit is designed based on SG3525 fit logic chip 4098 as the core chips, and the current voltage feedback and over current protection are analyzed, meanwhile a brief introduction for the design of the transformer is made. Through the specific experimental analysis, we can verify that limited bipolar control method can well realize zero voltage and zero current open and shut off of the switch tube, it can improve the work efficiency of the switching power supply. The power supply has been successfully applied to the scientific research projects at present. Keywords: AEM；switching power supply；limited double poled control；full bridge topology；zero-voltage zero-current switching 0 引言 时间域航空电磁法[1-4]是一种基于直升机方式的用于资源勘探的时间域电磁物探方法[5]。整个系统由电源、发射机和接收机组成，电源负责给发射机提供直流电压，经过发射机的逆变桥路在发射线圈中产生的双极性交变电流，激发空间的一次电磁场变化，在一次场衰竭后，在地面通过接收机检测二次磁场[6]。考虑到发射机需要输出峰值400A大电流，直升机电源输出为28V直流，所以需要设计一个大功率直流升压电源，因此电源主桥路采用全桥拓补。当前全桥电路主要有三种控制方式，分别为双极性控制、移相控制和有限双极性控制[7]。双极性控制方式控制电路简单，技术成熟，但是由于开关器件工作在硬开关状态，开关损耗很大，在此不采用；移相控制方式在一定负载下能够使四个开关管都实现ZVS和ZCS,但是由于要外加比较复杂