電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)---單端反激式開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-04 07:29 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 流為： DUPI gsp ? 02? ，帶入上式可以得到初級(jí)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(zhǎng) 度為rFepperFeLeg lNL AlAAl ???? ????200 6．控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(yīng)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(diǎn)是，具有振蕩器，溫度補(bǔ)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(dòng)功率 MOSFET，并能把占空比限制在 50%內(nèi)。其控制對(duì)象是控制流過(guò)功率開(kāi)關(guān)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(shí)元件 TR 和 TC 決定（ ），振蕩器輸出固定頻率的脈沖信號(hào)，注意：由于UC3845 會(huì)每隔一個(gè)時(shí)鐘周期關(guān)閉一次輸出，所以振蕩頻率是開(kāi)關(guān)頻率的 2 倍。開(kāi)關(guān)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(gè)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(kāi)關(guān)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(guò)補(bǔ)償輸入引腳決定電流參考。在后面給出的電壓反饋電路設(shè)計(jì)中會(huì)有更詳細(xì)的說(shuō)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(dāng)電壓誤差放大器顯示輸出電壓太低時(shí)，電流門檻值就增大，使輸出到負(fù)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(hào)給鎖存器置位，開(kāi)關(guān)管 導(dǎo)通，電流 Isw 線性增加，當(dāng)電流檢測(cè)電阻 Rs 上的電壓達(dá)到電流比較器門檻值 Verror時(shí)，電流比較器輸出高電平，給鎖存器復(fù)位，開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，電流比較器的輸出恢復(fù)低電平 。另一方面，振蕩器輸出的脈沖信號(hào)同時(shí)輸入觸發(fā)器，使 UC3845 11 每隔一個(gè)時(shí)鐘周期關(guān)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(kāi)關(guān)頻率的 2 倍。 電流型控制的優(yōu)點(diǎn)是本身具有過(guò)流保護(hù)功能，電流比較器實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的逐周限制，屬于一種恒功率過(guò)載保護(hù)方法，即維持供給負(fù)載的恒功率。幾個(gè)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(yīng)用設(shè)計(jì)。其欠壓鎖定門限為 （通）， （斷）；電流模式工作達(dá) 500千赫輸出開(kāi)關(guān)頻率；在反激式應(yīng)用中最大占空比為 。輸出靜區(qū)時(shí)間 12 從 50%~70%可調(diào)；自動(dòng)前饋補(bǔ)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(dòng)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(bǔ)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(luò)，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(zhǔn)電壓（ V）進(jìn)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(guò)一個(gè)電阻接 Vref通過(guò)一個(gè)電阻接地。 5腳：接地。 6腳：圖騰柱式 PWM輸出，驅(qū)動(dòng)能力為土 1A. 7腳：正電源腳。 8腳： V ref， 5V 基準(zhǔn)電壓，輸出電流可達(dá) 50mA. （ 2） TL431 13 TL431是一個(gè)良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源。 外部有三極分別為：陰極（ CATHODE）、陽(yáng)極（ ANODE）、參考端（ REF）。其芯片體積小、基準(zhǔn)電壓精密可調(diào)，輸出電流大等優(yōu)點(diǎn)，所以可 以用來(lái)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(gè)內(nèi)部的 ，接在運(yùn)放的反相輸入端。由運(yùn) 放特性可知，只有當(dāng) REF 端的電壓十分接近 VI 時(shí)，三極管中 才會(huì)有一個(gè)穩(wěn)定的非飽和電流通過(guò)，而且隨著 REF端電壓的微 小變化，通過(guò)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(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)中，一般輸出經(jīng)過(guò) TL431（可控分流基準(zhǔn)）反饋并將誤 差放大， TL431的沉流端驅(qū)動(dòng)一個(gè)光耦
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