4.直流母線變換器基本設計要求直流母線變換器的基本要求主要有：在體積上，首先高度一定要符合要求，即安裝高度不得超過八分之三英寸，或8.3mm。這是因為在機箱中兩個插卡單位間距大約為13mm。第二，電路板面積越小越好。這不僅需要要求元器件的尺寸越來越小，而且要求各元器件的發(fā)熱也得越來越小，即盡可能高的效率。由于直流母線變換器的效率可以做得非常高，所以它的體積將比穩(wěn)壓型DC/DC變換器模塊的體積還小。基本設計思路應用IR公司的控制芯片和散熱良好的DirectFET封裝的MOSFET作為輸入與輸出側的開關管；選擇盡可能高的開關頻率，以盡可能減小變壓器和濾波/旁路電容器體積；采用多層電路板，將變壓器繞組集成在電路板中，可以大大簡化電路的裝配難度；多層電路板的另一個優(yōu)勢為大電流輸出時，為盡可能的減小電路板銅箔的電阻所造成的損耗，總是希望銅箔的截面積越大越好。電路拓撲的確定由于開關管的開關性能和導通電阻與開關管的耐壓直接相關，為了盡可能的降低開關管可能承受的電壓，初級側電路結構應選用全橋變換器電路結構，這樣就可以應用耐壓為80V的開關管，同時，在相同輸出功率的條件下，流過開關管的電流為半橋變換器的一半。這個全橋變換器由IR2086S驅動；輸出一般為9~14V（12V電壓等級），所以應選用全波同步整流器，為了簡化電路，輸出同步整流器采用自驅動同步整流器。對于100%占空比和固定電壓等級輸入電壓的工作條件而言，同步整流器的驅動電壓在9~14V之間，完全可以滿足MOSFET的開通性能要求。

開關頻率：決定開關頻率的因素主要有體積的限制和變壓器磁性材料性能的限制。在一般情況下，開關頻率應在200kHz以上。作為體積與磁性材料損耗的折中，在本實例中選擇開關頻率為200kHz。輸出電壓的選擇：直流母線變換器的輸出電壓將作為負載點穩(wěn)壓電源模塊的輸入電壓，從變壓器設計角度，直流母線變換器的輸入輸出電壓比應該為整數(shù)。為了使負載點穩(wěn)壓電源模塊能工作在“最佳”工作電壓范圍，通常負載點穩(wěn)壓電源模塊的比較理想的輸入電壓范圍為8~14V。對于48V蓄電池電壓等級的直流母線變換器的輸入電壓，可以選擇輸入輸出電壓比為4比1（9~14V）或5比1（8~12）。過電流保護：IR2086S的過電流保護閾值為200mV，由于R2、R4、R5的分壓作用，對應的電流互感器的整流輸出電壓應為260~300mV。忽略R2、R4、R5的分流作用，R3為7.5Ω時260~300mV對應電流為40~45mA。考慮在最高輸入電壓時的輸出功率將達到280W，對應的輸入電流為5.2A。電流互感器的變比為1比130，即初級為1匝，次級130匝。打嗝延遲時間：為了盡可能的減小自動重啟動過程的損耗（由于不是零電壓開關，開關損耗將明顯增加，同時又有短路現(xiàn)象存在的可能），如無特殊要求，自動重啟動的時間間隔一般為0.5~1秒之間。這樣自動重啟動過程所占的時間比例將很低。變壓器設計變壓器設計是這個直流母線變換器的一個最主要的工作之一，如果選用平面變壓器安裝在電路板上，不僅使電路變得復雜，而且安裝起來也相對麻煩。由于這個直流母線變換器本身就是多層電路板，因此，利用多層電路板自身作為變壓器和輸出電感的繞組。200W直流母線變換器電路板