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基于改进启动回路的反激式开关电源设计

发布时间:2015-11-27 14:14:10  来源:大电流电感厂家   查看:

1 前言

开关电源具有高效率、低功耗、体积小、重量轻等显著优点,现已成为稳压电源的主流产品。本文以电流型PWM控制芯片UC3844B设计了一种高效的单端反激式、4路隔离输出的辅助电源系统,并针对传统启动回路中直流母线侧能量浪费的缺点,设计了一种新型控制芯片启动回路。实验结果表明,设计的单端反激式开关电源具有良好的工作性能,改进型启动电路能够有效缩短启动时间,提高了电源效率。

2 UC3844B芯片介绍

UC3844B是一种高性能固定频率电流模式的PWM控制集成电路芯片插件电感器。该集成电路的特点是:具有震荡器、温度补偿参考、高增益误差放大器、电流取样比较器和大电流图腾柱输出,是驱动功率MOSFET的理想器件。其内部结构及管脚图如图1所示[1]。

图1 UC3844B内部结构及功率电感引脚图

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具有8脚双列直插封装的UC3844B芯片各引脚功能如下:1脚(COMP)是误差放大器的输出端,用于环路补偿;2脚(UFB)是误差放大器的反相输入,通常通过一个电阻分压器连接至开关电源输出;3脚(ISEN)是电流取样端,通常在功率开关管的源极串联一个小电阻作取样电阻,当取样电阻上的电压超过给定值时,UC3488B就关闭输出端;4脚(RT/CT)是振荡器,该引脚是外部定时电阻RT与定时电容CT的公共端,通过将电阻RT连接至8脚Vref以及电容CT连接至地,使振荡器频率和最大输出占空比可调,工作频率可达500kHz;5 脚(GND)是控制电路和电源的公共地;6 脚(OUT)是推挽输出放大器的输出端,该输出可直接驱动功率MOSFET的栅极,具有拉电流和灌电流的双向驱动能力,峰值电流高达1.0 A。 7脚(Vcc)是电源输入端;8脚(Vref)是参考输出引脚,它经过电阻RT向电容CT提供充电电流[2]。UC3844B还包括过压、欠压保护电路,当供电电源电压低于10V时,芯片停止工作。

3 开关电源原理及设计

3.1 开关电源的工作原理

开关电源的工作原理图如图2所示[3]。刚启动时UC3844B所需的+16V工作电压由R2、C3电路提供。220V交流电经桥式整流和电容滤波,得到+300V直流高压,在经R2降压后接U2的7脚,利用C3的充电过程使U2逐渐升至+16V以上,从而实现启动。当开关电源转入正常工作后,辅助绕组上的高频电压经过VD2、C4整流滤波,作为芯片的工作电压。UC3844B属于电流控制型PWM,初级绕组上的电流在电流检测电阻R10上建立的电压,加至电流检测比较器的同相端,与反相端的误差电压作比较,进而控制输出脉冲的占空比。考虑到开关功率管关断的瞬间,高压变压器的漏感会产生尖峰电压,现利用TVS、D5、R3、C2组成吸收回路,对开关功率管起保护作用。电压反馈回路主要由稳压芯片TL431、光耦PC817A构成,反馈信号由+5V输出端取工字电感器得,通过TL431的稳压与光耦的隔离作用后,送入UC3844B的电压反馈引脚,控制输出电压的稳定。

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图2 开关电源原理图

3.2 高频变压器设计

单端反激式变压器的技术参数如差模电感器下:工作频率f=50kHz;开关电源变压器的最高和最低输入电压分别Umax=375V; Umin=120V最大工作占空比为Dmax=50%;整流二极管的正向压降VFVD=0.6V;输出4路隔离电压分别为:+5V/3A, ±5V/1A, 24V/0.5A。

(1)计算初级峰值电流

初级电流峰值Ipk:

(1)

式中:P0为变压器输出功率;三脚电感η为变压器效率,通常取0.8。

(2)计算初级电感

一次侧电感LP:

(2)

(3)选择变压器磁芯

磁芯的选用采用AP法,可按下式计算:

(3)

通过上式计算,并留出足够的功率余量,我们选择EI30型变压器磁芯。平面变压器厂家 | 平面电感厂家

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软开关ZVT和ZVS技术有什么区别?


字面上的区别
实质上呢?
自己翻书看。
陆版,有源钳位正激算不算ZVT?
我也不知什么拓朴才算什么。
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ZVT技术是利用ZVS(零电

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