郎宝华　代　钊

(西安工业大学电子信息工程学院　西安　710021)



应用于电梯能量回馈装置的开关电源设计*

郎宝华代钊

(西安工业大学电子信息工程学院西安710021)

摘要根据电梯能量回馈装置的电源需要，设计了一款基于STM32F030F4的双管单端反激式数字开关电源，该装置能适应较大电压范围，较高电压输入，采用有源箝位，能实现ZVS，提高电源效率。论文重点论述了电源芯片的性能和工作原理，以及开关电源的电路设计。能满足电梯能量回馈装置的电源需求，具有很好的应用价值。

关键词DC/DC变换； STM32F030F4； ZVS

Class NumberTP391

1　引言

随着现代科技事业的发展, 电器设备的精度提高、可靠性加强, 智能化和数字化的实现, 开关电源正朝着高精度、智能化、数字化的方向发展。开关电源通过控制开关通断的时间比率来维持输出电压的稳定, 具有体积小、重量轻、效率高、纹波小、噪声低、易扩容、智能化程度高等特点 。

本文采用STMicroelectronics公司的STM32F0系列的STM32F030F4芯片设计了一种智能化，数字化的开关电源。为了能适应电梯能量回馈装置的电源需求，采用了双管单端反激式的数字开关电源设计，控制部分采用数字控制，提高输出电压的精度和灵活性。

2　系统的整体设计

电梯能量回馈装置的电源的性能指标：

· 输入电压：170～700VDC;

· 开关频率：50KHz;

· 输出电压：5V±0.4%,1A;24V±7%,2A;±15V±5%,200mA;三路15V±5%,150mA;15V±5%,300mA;

· 额定功率：PON=70W;

· 效率：η=80%。

系统由输入电路，DC/DC变换电路，输出电路，和控制电路四部分组成。如图1所示。

输入部分主要由保护电路和滤波电路两部分组成，DC/DC变换电路包括单端反激式功率开关电路和高频变压器电路，主要是斩波的作用，输出电路包含整流和滤波，控制电路由控制芯片STM32F030F4及其电压，电流采样电路和功率管驱动电路组成，主要控制系统的采样，PWM波输出。……