uc3845反激式開關(guān)電源-資料下載頁
2025-06-23 07:46本頁面
【正文】 通光電耦合器只能傳輸數(shù)字信號（開關(guān)信號），不適合傳輸模擬信號。線性光電耦合器是一種新型的光電隔離器件，能夠傳輸連續(xù)變化的模擬電壓或電流信號，這樣隨著輸入信號的強弱變化會產(chǎn)生相應(yīng)的光信號，從而使光敏晶體管的導通程度也不同，輸出的電壓或電流也隨之不同。TL431參考輸入端的電流參考值為2uA，為了避免此端電流影響分壓比和避免噪聲的影響，通常取流過電阻R13的電流為參考輸入端電流的100倍以上，根據(jù)公式41計算，取R13的值為10kR13=（31）根據(jù)TL431的特性，R1WRUo、Uref有固定的關(guān)系： （32）則， （33） 上式中，Uo為28V，根據(jù)（33）式計算得出WR1=102k。為了取得合適的R11值，首先根據(jù)PC817的Uce與Ic關(guān)系曲線確定PC817二極管正向電流If。Uo，由圖35可知，當PC817二極管正向電流If在5mA左右時，三極管的集射電流Ic在5mA左右變化，集射電壓Uce在很寬的范圍內(nèi)線性變化，符合UC3845的控制要求。PC817的電流傳輸比CTR=～，按公式44計算得出通過PC817內(nèi)部發(fā)光二級管的最小電流為： （34） 發(fā)光二極管能承受的最大電流為50mA，TIA31最大電流為100mA，故取流過R11的為50mA，根據(jù)公式35和36， （35） （36） 選擇Rs的取值為500歐姆。圖35 PC817的集電極電流與集電極發(fā)射機電壓此電路設(shè)計中還增加了提升低頻增益電路，用電阻R12和電容C19串接于控制端和輸出端，來壓制低頻（100Hz）紋波和提高輸出調(diào)整率，即靜態(tài)誤差。四．仿真驗證 仿真電路由主電路、控制電路、反饋回路組成的整個系統(tǒng)進行了仿真，如圖41所示。主電路主要由由MOSFET開關(guān)管、整流二極管、濾波電容、隔離變壓器和RCD吸收電路構(gòu)成。控制電路采用UC3845峰值電流控制芯片。反饋電路采用輸出電阻分壓取樣，經(jīng)過可調(diào)精密穩(wěn)壓器TL431和光電耦合器PC817給到控制芯片2腳Vfb。MOSFET功率開關(guān)管的源極所接的電阻是電流取樣電阻，變壓器原邊電感電流流經(jīng)該電阻產(chǎn)生的電壓經(jīng)濾波后送入UC3845的腳3，構(gòu)成電流控制閉環(huán)，當負載短路或過流時，達到保護的效果。由于MOS管開通關(guān)斷時，有可能產(chǎn)生電流尖峰，并傳遞到UC3845的3腳，為防止UC3845誤保護，并聯(lián)了一個RC濾波電路。由于MOS管開通關(guān)斷時，有可能產(chǎn)生電流尖峰，并傳遞到UC3845的3腳，為防止UC3845誤保護，并聯(lián)了一個RC濾波電路。圖41 整體電路圖當輸出電壓Vo有變大趨勢時，經(jīng)兩電阻和分壓后接到TL431的參考輸入端(誤差放大器的反向輸入端)的電壓升高，使得TL431陰陽極間電壓Vka降低，進而光耦二極管的電流If變大，于是光耦發(fā)光加強，感光端得到的反饋電壓也就越大。UC3845在接受這個變大反饋電壓后，與其內(nèi)部的基準電壓進行比較后導致腳1的電平變低，又因電流采樣端接地，所以經(jīng)內(nèi)部電流檢測比較器與電流采樣電壓（為0V）進行比較后輸出變高，PWM鎖存器復位，或非門輸出變低，于是關(guān)斷開關(guān)管，使輸出的PWM波全為低電平，即占空比為0。圖42 輸入電壓變化情況圖43 負載變化情況圖42和43分別是輸入電壓變化情況和負載變化情況。為驗證電路的動態(tài)性能和帶載能力，設(shè)置輸入電壓突變，在020ms保持90V，保持20ms，保持20ms,在60ms時刻開始，直到80ms時刻。負載變化情況類似，驗證負載從20%到半載再到滿載的過程。由此得到輸出電壓和電流波行如圖44。圖44 輸出電壓和電流波形圖44 是輸出電壓和電流波形。從第一幅圖可以看出，輸出電壓在5ms進入穩(wěn)態(tài)，調(diào)節(jié)時間較短，且沒有振蕩。20ms時刻輸入電壓和負載都變化，輸出電壓存在幅值為50mV的波動，電流也突變?yōu)?0%；在接下來的20ms內(nèi)，輸入電壓保持115V、負載保持20%狀態(tài)，輸出電壓和電流保持穩(wěn)定。在接下來的兩個20ms，負載依次從20%變化到半載和滿載，輸入電壓和負載同時突變，如圖44，輸出電壓在突變發(fā)生時能夠迅速穩(wěn)定（），并且有較小的紋波水平（50mV）。負載達到指標要求的從20%到滿載變動。圖45 原副邊電流如圖45，第一幅圖是pwm波形，第二幅圖是原邊電流，第三幅是副邊電流。在一個周期內(nèi)，開關(guān)管導通時，原邊電流線性上升，副邊電流為零；開關(guān)管斷開時，原邊電流關(guān)斷產(chǎn)生的反壓被RCD電路吸收，副邊繞組上的電壓變成上正下負，副邊電流線性下降。當副邊電流下降為零時，開關(guān)管還沒導通，所以反激變換器工作于DCM狀態(tài)。圖46 RCD吸收電路和開關(guān)管Vds波形如圖46，第一幅圖是RCD吸收電路電容C兩端的電壓波形，第二幅圖是開關(guān)管Vds兩端波形，第三幅圖是PWM，用于對照分析。RCD吸收電路電容C上的電壓只是在功率管關(guān)斷的一瞬間沖上去，然后一直處于放電狀態(tài)直到功率管再次開通，電容C上的電壓不應(yīng)放到低于(N1/N2)Uo，否則二極管D導通，RCD箝位電路將成為該變換器的一路負載。計算 (N1/N2)Uo約為204V，副邊從放電開始到電流變?yōu)榱銜r，電容上的電壓從250V變化到243V，大于204V，這樣保證了RCD不會成為副邊放電時的負載，滿足要求。五．總結(jié) 通過本次對直流隔離電源變換器設(shè)計實驗的學習與探究，我對于逆變電路和整流電路的工作原理、UC3845芯片的工作原理有了進一步的掌握，而且熟悉了PID閉環(huán)調(diào)壓系統(tǒng)的設(shè)計方法，了解了POWER MOSFET驅(qū)動電路的設(shè)計方法。與此同時，我的自主學習能力和團隊協(xié)作能力也得到了加強?？傊?，這次設(shè)計實驗使我收獲頗豐。1. 若不給自己設(shè)限，則人生中就沒有限制你發(fā)揮的藩籬。2. 若不是心寬似海，哪有人生風平浪靜。在紛雜的塵世里，為自己留下一片純靜的心靈空間，不管是潮起潮落，也不管是陰晴圓缺，你都可以免去浮躁，義無反顧，勇往直前，輕松自如地走好人生路上的每一步3. 花一些時間，總會看清一些事。用一些事情，總會看清一些人。有時候覺得自己像個神經(jīng)病。既糾結(jié)了自己，又打擾了別人。努力過后，才知道許多事情，堅持堅持，就過來了。4. 歲月是無情的，假如你丟給它的是一片空白，它還給你的也是一片空白。歲月是有情的，假如你奉獻給她的是一些色彩，它奉獻給你的也是一些色彩。你必須努力，當有一天驀然回首時，你的回憶里才會多一些色彩斑斕，少一些蒼白無力。只有你自己才能把歲月描畫成一幅難以忘懷的人生畫卷。學習參考
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