電力電子技術課程設計---單端反激式開關電源的設計(編輯修改稿)
2024-12-04 07:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 流為： DUPI gsp ? 02? ，帶入上式可以得到初級電感。)(1,/ 002 grFeeeo geFe Femm F empmppP llAAlAlRRRRNL ??????? ???? 其中， lA 為電感系數(shù)， mpR 為磁阻。 氣隙的長 度為rFepperFeLeg lNL AlAAl ???? ????200 6．控制系統(tǒng)設計 反激式變換器的控制芯片主要有 TOPSwitch 系列芯片、 UC384X 系列芯片等，其中，應用比較多的是 UC384X 系列芯片，屬于高性能固定頻率電流模式集成控制器，該集成芯片的特點是，具有振蕩器，溫度補償?shù)膮⒖?，高增益誤差放大器、電流比較器和大電流圖騰柱輸 10 出，可直接驅(qū)動功率 MOSFET，并能把占空比限制在 50%內(nèi)。其控制對象是控制流過功率開關管的峰值電流。 UC3845 的控制原理示意圖如圖 6 所示，它主要由以下四部分構(gòu)成。 振蕩器：振蕩器頻率由定時元件 TR 和 TC 決定（ ），振蕩器輸出固定頻率的脈沖信號，注意：由于UC3845 會每隔一個時鐘周期關閉一次輸出，所以振蕩頻率是開關頻率的 2 倍。開關頻率通常取 50KHz~100KHz 左右。 電壓誤差放大器：誤差放大器的作用是放大參考電 壓與反饋電壓的差，其輸出電壓經(jīng)兩個二極管并經(jīng)電阻分壓后作為電流參考。在輸入與輸出隔離的開關電源中，為減少誤差，通常采用外置電壓環(huán)，即將 UC3845 內(nèi)部的誤差放大器旁路掉，由外部電壓環(huán)的輸出通過補償輸入引腳決定電流參考。在后面給出的電壓反饋電路設計中會有更詳細的說明。 電流比較器：電流比較器的門檻值 Verror由誤差放大器的輸出給定，當電壓誤差放大器顯示輸出電壓太低時，電流門檻值就增大，使輸出到負載的能量增加。反之也一樣。 觸發(fā)器 amp。鎖存器脈寬調(diào)制：一方面，由振蕩器輸出的固定頻率的脈沖信號給鎖存器置位，開關管 導通，電流 Isw 線性增加，當電流檢測電阻 Rs 上的電壓達到電流比較器門檻值 Verror時，電流比較器輸出高電平，給鎖存器復位，開關管關斷，電流比較器的輸出恢復低電平 。另一方面，振蕩器輸出的脈沖信號同時輸入觸發(fā)器，使 UC3845 11 每隔一個時鐘周期關閉一次輸出，這是 UC3845 能把占空比限制在50%內(nèi)的原因 ，并決定了振蕩頻率是開關頻率的 2 倍。 電流型控制的優(yōu)點是本身具有過流保護功能，電流比較器實現(xiàn)對電流的逐周限制，屬于一種恒功率過載保護方法，即維持供給負載的恒功率。幾個重要器件的介紹 : （ 1） UC3845 UC3845芯片為 SO8或 SO14管腳塑料表貼元件。專為低壓應用設計。其欠壓鎖定門限為 （通）， （斷）；電流模式工作達 500千赫輸出開關頻率；在反激式應用中最大占空比為 。輸出靜區(qū)時間 12 從 50%~70%可調(diào)；自動前饋補償；鎖存脈寬調(diào)制，用于逐周期限流；內(nèi)部微調(diào)的參考源；帶欠壓鎖定；大電流圖騰柱輸出；輸入欠壓鎖定，帶滯后；啟動及工作電流低。芯片管腳圖及管腳功能如圖 6所示。 圖 6 UC3845芯片管腳圖 1腳：輸出 /補償，內(nèi)部誤差 放大器 的輸出端。通常此腳與腳 2之間接有反饋網(wǎng)絡，以確定誤差放大器的增益和頻響。 2腳：電壓反饋輸入端。此腳與內(nèi)部誤差放大器同向輸入端的基準電壓（ V）進行比較，調(diào)整脈寬。 3腳：電流取樣輸入端。 4腳： R T/CT振蕩器的外接電容 C和電阻 R的公共端。通過一個電阻接 Vref通過一個電阻接地。 5腳：接地。 6腳：圖騰柱式 PWM輸出，驅(qū)動能力為土 1A. 7腳：正電源腳。 8腳： V ref， 5V 基準電壓，輸出電流可達 50mA. （ 2） TL431 13 TL431是一個良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準源。 外部有三極分別為：陰極（ CATHODE）、陽極（ ANODE）、參考端（ REF）。其芯片體積小、基準電壓精密可調(diào)，輸出電流大等優(yōu)點，所以可 以用來制作多種穩(wěn)壓器件。 其具體功能可用圖 7的功能模塊示意。由圖可看出， VI 是一個內(nèi)部的 ，接在運放的反相輸入端。由運 放特性可知，只有當 REF 端的電壓十分接近 VI 時，三極管中 才會有一個穩(wěn)定的非飽和電流通過，而且隨著 REF端電壓的微 小變化，通過三極管，電流將從 1到 100mA變化。 +REFVI(ref)ANODECATHODE 圖 7 TL431 的功能模塊示意圖 在開關電源設計中，一般輸出經(jīng)過 TL431（可控分流基準）反饋并將誤 差放大， TL431的沉流端驅(qū)動一個光耦
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