UC3845反激式开关电源要点(3)

2019-01-12 16:15

伏秒数为

130?0.5(1-36) Et?V1.?625Vms3on?ton?40?10

设计离线式变压器时,因需降低高频铜耗、减小变压器体积等各种因素,通常将r值设定为0.5左右。根据“L?I”规则一次电感为

二次电感

Ls?1.4.3磁芯选择

设计磁性元件与特制或成品电感不同,须加气隙以提高磁芯的能量存储能力。若无气隙,磁芯一旦存储少许能量就容易达到饱和。但对应所需r值,还应确保L值大小。若所加气隙太大,则必然导致匝数增多——这将增大绕组的铜耗。另外,增加匝数将使绕组占用更大的窗口面积。故此时必须进行折中选择,通常采用如下公式(一般应用于铁氧体磁芯,且适用于所有拓扑)

LP1.18m??90.0uH (1-38) n23.622Lp?1Et1.625(1-37) ???1.1mH8ILRr2.7?60.5

(2?r2)PIN(1-39) Ve?0.7??cm3rf

其中f的单位为kHz。 则前例可得

(2?0.25)1753Ve?0.7???38.c2m8(1-40)

0.540

于是开始选取这个体积(或接近)磁芯。在EE55中可以找到,其等效长度和面积在他的规格中已给出

Ae?3.54cm2le?12.3cm则可得其体积为

3 5 4 (1-41) V?A?l?3.54?12.?343.cmeee

基本满足要求。 1.4.4匝数设计

电压相关方程

使B与L相关联。由于给定频率的r和L表达式等效,故结合这些公式,磁通密度变化取最大值(通过r),即可得到非常有用的关于r的电压相关方程式

VON?D2(1-43)?)适用于所有拓扑)(r2?B?A?fPKe

所以若无材料的磁导率、磁隙等信息,只要已知磁芯面积Ae与其磁通密度变换

N?(1?B?LIT (1-42) NA

范围,仍能得到所求的匝数值。对于大多数的铁氧体磁芯,不管有无磁隙,磁通

密度变化都不能超过0.3T。所以求解N为(一次绕组匝数)

则28V输出的二次绕组匝数为

n

分别取整数为40匝和11匝。

ns?np?np?(1+2130?0.5)??38.25匝 (1-44) 0.52?0.3?3.54?10?4?40?103

38.25?10.5匝7 (1-45) 3.621.4.5气隙设计

最后,必须要考虑到材料的磁导率,L与磁导率相关的方程有

1??A (1-46) L??(oe)?N2Hzle

其中,z为气隙系数

z? 求得

le??lgle

(1-47)

1??oAe12000?4??10?7?3.54?10?42z??()?N??()?402 ?3?2Lle1.18?1012.3?10(1-48)

所以

z?9.8 1 (1-49)

最后,求解气隙长度

z?9.8?112.?320?0lg012.3?lg?0.5m4m (1-50)

1.5主电路器件的选择

1.5.1功率开关管的选择

功率开关管上承受的电压应力和电流应力分别为

Uv?Ui?UiW1 Uo?W21?Du1IPK?(1?)?ILR?1.25?2.76?3.45A

r功率管选用IRF840(8A/500V)。1.5.2副边整流二极管的选择

整流二极管D承受的电压应力和电流应力分别为

UD?U0?Ui K12Ilpk?nIpk

整流二极管选用MBR10100G(100V/10A)。 1.5.3输出滤波电容的选取 输出滤波电容为

C?5Ts

8K%R式中,K%为纹波率、R为负载电阻,输出滤波电容选用220uF的电解电容。 1.5.4钳位电路设计

LlkIpmax2C?

(UDS?Ui)2?Ureset2根据公式(1—16)来计算吸收电阻R的值, R上的功耗基本为漏感能量通过电容转化而来,功耗值为

PR?1LlkIpmaxf 2由于二极管D和电容C均有功耗,电阻R的功耗按计算值的一半来考虑。

二极管D上通过的峰值电流ID=Ipk=3.45A,所以选用肖特基二极管MUR1560(15A/600v)。

二.控制电路工作原理及设计 2.1电流控制技术原理

电流控制技术原理图,如图2-1所示,图中A为误差放大器,N为PWM比较器,Uref为参考电压,采用恒频时钟脉冲置位锁存器,输出脉冲,以驱动功率管导通,使电源回路的电流增大。电源输出电压Uo与参考电压Uref比较放大后,得到误差电压Ue。当电流在采样电阻Rs上的幅度达到Ue时,脉宽比较器的状态翻转,锁存器复位,驱动撤除,功率管截止。这样逐个检测和调节电流脉冲就可以达到控制电源输出的目的。

图2-1 电流控制技术原理图

电流控制技术与传统的电压控制技术相比,在电路结构上增加了一个电感电流反馈,此电流反馈就作为PWM的斜坡函数,因此不再需要锯齿波(或三角波)发生器。反馈的电感电流,其电流变化率di/dt直接跟随输入电压和输出电压的变化而变化,电压反馈回路中误差放大器的输出作为电流给定信号,与反馈的电感电流比较,直接去控制功率开关通断的占空比,使功率开关的峰值电流受电流给定信号控制。

2.2电流控制型脉宽调制器UC3845

2.2.1 UC3845内部方框图

UC3845系列芯片的内部方框图,如图2-2所示。

图2-2 UC3845内部方框图

1脚为误差放大输出,并可用于环路补偿;2脚是误差放大器的反相输入;3脚是电流取样端,通常通过一个正比于电感器电流的电压接到这个输入,脉宽调制器使用此信息中止输出开关的导通;4脚为RT/CT端,通过将电阻RT连至Vref

并将CT连至地,使得振荡器频率可调;5脚为接地端;6脚为输出端,输出开关频率为振荡器的一半;7脚为Vcc端;8脚为参考输出,它经RT向电容CT提供充电电流,可提供大电流图腾柱输出,输出电流达1A。 2.2.2 UC3845功能介绍 (1)过压保护和欠压锁定

当工作电压Vcc大于36V时,稳压二极管稳压,使内部电路在小于36V下可靠工作;而当欠压时,有锁定功能。在输入电压U小于开启电压阀值时,整个电路耗电lmA,降压电阻功耗很小。此芯片采用了两个欠压锁定比较器来保证在输出级被驱动之前,集成电路已完全可用,正电源端和参考输出各由分离的比较器监视,每个都具有内部的滞后,以防止通过它们各自的门限时产生错误输出动作。 (2)振荡频率的设置

如图3.2所示,UC3835芯片8脚和4脚之间接RT,4脚和5脚之间接CT,8脚5V基准电源经RT给定时电容CT充电,U振荡器工作频率f为 forc?(3)误差放大器的补偿

UC3845的误差放大器同相输入端接在内部+2.5V基准电压上,反相输入端接受外部控制信号,其输出端可外接RC网络,然后接到反相输入端,在使用过程中,可改变R、C的取值来改变放大器的闭环增益和频率响应。 (4)电流检测和限制

电流检测电路,如图3-3所示。正常运行时,检测电阻K的峰值电压由内部误 差放大器控制,满足式(2-2)。

1.72 (2-1 ) RTCrIpk?

V(pin1)?1.4V3RS (2-2)

图2-3 电流检测与限制

V(pin1)为误差放大器输出电压、Ipk为检测电流。UC3845内部电流测定比较器


UC3845反激式开关电源要点(3).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:半导体材料的磁电阻效应研究 - 图文

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: