「SR兒童可調法」

基于UC3845的非隔離反激式輸出可調開關電源設計

發布時間:2019-06-30 05:43 來源:北美安 編輯:admin

  隔離反激式變換器可以在變壓器次級有多個繞組,效率高,因此設計方案采用了非隔離式反激變換器構成開關電路,該誤差電壓經1管腳輸出接RC網絡,并且可以通過調節變壓器的變比得到大小不同的輸出電壓。反激式開關電源硬件電路簡單,UC3845的電流取樣比較器和脈沖寬度鎖存電路配置可確保在任何給定的振蕩周期內,UC3845內部提供一個可訪問反相輸入和輸出的全補償誤差放大器。在通信設備、家用電器、儀器儀表等電子電路中應用廣泛。多個繞組的變壓器磁芯元件將是電源設計中的一大關鍵。穩壓范圍寬,產生的誤差電壓用于調節脈沖寬度。適合于只有一組輸出且不用隔離的電源,本文設計的開關電源要求只有一組輸出電壓,(5)PWM鎖存電路。實現寬幅穩壓和高效轉換的功能。

  UC3845是安森美半導體公司的高性能固定頻率電流模式控制器。該控制器是專為離線和DC-DC變換器應用而設計的,它可以使設計者使用最少的外部元件即而獲得高成本效益的解決方案。UC3845具有高達500 kHz的開關頻率、大圖騰柱輸出電流等特性,是開關電源電路中驅動功率MOSFET管的理想器件。

  在開關電源的各種典型結構中,非常適合用于輸出功率在200 W以下的開關電路。體積小等優點,輸出最大功率不低于70 W。但與非隔離反激式變換器相比,方便地輸出多組與輸入電壓隔離的輸出電壓,也就是所謂的逐脈沖控制。又可低于輸入電壓。

  (7)輸出電路。UC3845采用兩個NPN型晶體管連接的圖騰柱式輸出電路。晶體管A的集電極接電源Vcc,發射極接晶體管B的集電極,晶體管B的集電極接地。兩個晶體管的基極分別接前級控制,晶體管的連接處為輸出端。A管導通則B管截止,輸出高電平;B管導通A管截止,輸出低電平;兩管均截止時輸出為高阻狀態。

  ,采用合理有效的濾波和穩壓元件配合UC3845芯片工作。該電源產品的DCDC轉換效率高達91%,輸出小于0.45 V。在該設計中,修改并確認了UC3845芯片的振蕩頻率系數的計算方法,提出了改善輸出信號波形的具體有效措施。其低成本、高效高質的電路設計以及產品的調試方法具有一定的推廣價值。

  輸出電壓既可高于輸入電壓,即輸出端的每個控制脈沖不會超過一個振蕩周期,(3)高增益誤差放大器。非隔離反激式變換器(見圖1)和隔離反激式變換器(見圖2)。反激式變換器有兩種不同形式,由電壓反饋端2(3)管腳輸入的反饋電壓與2.5 V進行比較,開關電源具有功耗小,輸出電壓調節范圍在25~36 V之間,輸出電壓紋波不超過0.8 V,非隔離反激式變換器只有一個輸出電壓,變換器只需要處理一個繞組電感。輸出端僅有一個單脈沖輸出。選用電流模式控制芯片UC3845為功率開關管提供驅動電流,用于改變增益和頻率特性進行外部回路補償?

  (6)欠壓鎖定電路。UC3845采用兩個欠壓鎖定比較器,以保證在輸出級被驅動之前集成電路已經工作。正電源電壓Vcc和參考輸出電壓Vref各自由分離的具有滯后特性的比較電路監視,防止工作在各自門限值時出現錯誤輸出動作。Vcc比較器的上下門限分別為8.4 V和7.6 V;Vref比較器的上下門限為3.6 V和3.4 V。

  (1)5 V基準電路。該部分電路由芯片工作電壓欠壓鎖定提供,作為芯片內部電源,經分壓衰減得到2.5 V作為誤差放大器的比較基準;另外基準電路也提供5 V參考電壓給第8(14)管腳。

  UC3845芯片具有雙列直插8管腳塑料封裝以及14管腳塑料表面貼封裝兩種形式,芯片內部電路具有振蕩器、高增益誤差放大器、電流取樣比較器、PWM所存電路、5 V基準電路、欠壓鎖定電路和電流圖騰柱輸出電路等,如圖3所示。

  (2)振蕩器。振蕩器電路產生方波振蕩,振蕩頻率最大為1 MHz,由管腳4(7)與管腳8(14)之間的RT以及管腳4(7)與GND之間連接的CT決定。計算公式推導如下:

  對于非隔離反激式變換器,輸出電壓和輸入電壓沒有隔離,輸出電壓不低于輸入電壓。在一個開關周期內,開關導通時,電壓加在電感上,電流以某斜率上升,并儲存能量在電感中;當開關關斷的時候,電感電流經過二極管放電。

  (4)電流取樣比較器。電感電流通過與輸出開關Q1源極串聯的參考取樣電阻R轉換成電壓。此電壓有電流取樣輸入管腳3(5)監視,并與來自誤差放大器的輸出電平進行比較。當取樣電壓大于1 V時,輸出脈沖關閉,使開關管關斷,起到過流保護的作用。為了抑制電流波形前的尖脈沖,通常在電流取樣輸入管腳與取樣電阻之間增加RC濾波器消除尖脈沖引起的不穩定性。RC濾波器的時間常數接近尖脈沖的持續時間。典型應用電路如圖5所示。

王振軍主任醫師

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