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4.3不同输入交流电压时的开关管电压波形

图6(a)、(b)是负载为12V/1.1A、24V/3.2A时，不同ui下实测的开关管VT1漏极电压ud的波形。可见当ui在低压段90~150V时，ud为252V,并保持不变;当ui在高压段210~260V时，ud一直保持382V不变。由此说明，电源系统实现了输出电压跟随输入交流电压变化的目标。

4.4输出纹波电压波形

图7(a)和图7(b)分别是负载为12V/4.5A、24V/5A时的输出纹波电压波形。图7(a)中12V时输出纹波电压ur≈25mV,峰-峰值up-p≈104mV;图7(b)中24V时输出纹波电压ur≈32mV,峰-峰值up-p≈185mV。

在实测以上各关键点波形的同时，用WT3000型高精度功率分析仪观察功率因数cos!的校正效果：

当电源系统不工作时，cos!只有0.625左右，但当系统运作后，cos!逐渐升高并稳定在0.952以上，最高时达到0.989。可见，设计的电源系统实现了功率因数提升的功能。

4.5实验数据

不同负载和输入交流电压下测试的实验数据见表1。表中Ui、Ii;UO、IO;Pi、PO分别表示整个电源系统的交流输入电压、输入电流;输出电压、输出电流;输入功率、输出功率。

以上样机测试结果验证了设计方案的合理性，说明本文所做工作是有成效的。

5 结论

由于采用APFC技术和同步整流技术并采取了电压电流双闭环反馈控制方案以及一系列抑制电磁污染措施，本文所设计的反激式开关电源与普通开关电源相比，具有更低的功耗和电磁污染，而且对样机实测的功率因数cos!高于0.95。在输出端电压分别为12V和24V时对应系统输出纹波电压实测约为104mV和185mV,THD值达到3.75%以下，符合EMI国家标准，整个电源系统的效率范围为85.8%≤η≤87.9%。

因此，本文设计的开关电源符合“绿色电源”的研发方向，可以应用于各种中小功率电子设备，尤其是无线通信基站和移动式电子装置中的高精度稳压电源等，具有较高的实际应用价值。

参考文献

[1] 张占松， 蔡宜三。开关电源的原理与设计[M].北京： 电子工业出版社，2002.

[2] 周志敏， 周纪海， 纪爱华。 开关电源功率因数校正电路设计与应用[M]. 北京：人民邮电出版社， 2004.

[3] 张恩利， 侯振义。 有源功率因数校正技术[J]. UPS 应用， 2005, 3( 7) :29- 34.

[4] Bing, Zhonghui; Chen, Min; Miller, Stephanie K.T.Recent Developments in Single - Phase Power Factor Correction [M]. Power Conversion Conference - Nagoya, 2007 :1520 - 1526.

[5] Zhao Q, XuM, Lee F C, et al. Single - switch Parallel Power Factor Correction AC- DC Converters with Inherent Load Current Feedback [J].IEEE Trans on Power Electronics, 2004, 19(4)： 928- 936.

[6] Sergio B M, Jean C C, Scott R, et al. Design of a Boost Power Factor Correction Converter Using Optimization Techniques [J]. IEEE Trans on Power Electronics, 2004, 19(6)： 1388- 1396.

[7] 阮新波严仰光。 直流开关电源的软开关技术[M]. 北京： 科学出版社， 2000.

[8] Ming Xu, Jinghai Zhou, Yang Qiu. Resonant Synchronous Rectification for High Frequency DC/DC Converter [J]. IEEE Proceeding of Applied Power Electronics Conference 2004, 2: 865—871.

关键词： 实现 设计 开关电源 高性能 实用