1 引言《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
電源是一切設備的核心,重要性猶如人體的心臟,但是電源卻有許多形式。電源的參數有電壓,功率,負載電流,噪聲以及在負載動態下各個參數的變化等等,在同一個參數下面,又有重量、體積、效率、可靠度等指標,電源的形式是極其多的。通常的電力(市電)轉換才可以變成我們各種設備所的,例如:交流變成直流,高電壓變為低電壓,低頻變為高頻等等。其實變換的過程我們通過的手段獲得我們的電源形式!栋鏅嗦暶鳎罕疚挠蓋ww.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
按業界的稱呼,AC-DC(AC轉換成DC,AC為交流,DC為直流)稱為整流,整流和離線式變換;DC-AC稱為逆變,AC-AC稱為交流-交流變頻(伴隨變電壓),DC-DC稱為直流-直流變換
2 高頻電流型脈寬控制器 UC3825B《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
UC3825B 是高性能脈寬控制器.該控制器包含精確的電壓基準、微功率啟動電路、軟啟動、高頻振蕩器、寬帶誤帶放大器、快速電流限制比較器、雙脈沖抑制邏輯和雙圖騰柱輸出驅動器。信號電流限制和比較器,邏輯和輸出驅動器,具有很短的傳輸延時!栋鏅嗦暶鳎罕疚挠蓋ww.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》
UC3825B 具有以下特點:適用于電壓型或電流型開關電源電路;開關頻率可達1MHz;輸出脈沖最大傳輸延遲時間為50ns;具有兩路大電流推拉式輸出,峰值電流為2A,;具有軟啟動控制;具有逐脈沖限流比較器;具有全周期再啟動的封鎖式過流比較器;啟動電流很小--典型值為100mA;在欠壓鎖定期間,輸出低電平及空載電流可降低到啟動電流值!栋鏅嗦暶鳎罕疚挠蓋ww.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
3 1MHz 電流型 PWM DC/DC變換器《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》
3.1 主要技術參數《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
輸出電壓:36V±3V《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》
開關頻率:1MHz《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》
輸出電壓:5V《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》
輸出電流:20A《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
額定輸出功率:100W《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》
效率:86%《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
3.2 電路原理框圖《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
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圖1為該1MHz 電流型 PWM DC/DC變換器的原理框圖;變換器的主電路原理見圖2.電流型控制電路以 UC3825B 為核心,開關頻率為1MHz;變換器采用推挽式[3]主電路 ;同步整流采用功率 MOSFET 可控整流電路;輔助電流由電阻和12V穩壓管組成(也可采用自舉電路),為 UC3825B 提供+12V 電源;電流采樣是取變壓器初級串聯電阻上的電壓(見圖2中電阻R)!栋鏅嗦暶鳎罕疚挠蓋ww.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》
3.3 UC3825B 的限流和占空比控制《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
變壓器初級電流流過取樣電阻R后,在R兩端產生正比于初級電流的電壓,該電壓經 RC 濾波加到 UC3825B 的9腳,從而實現逐周限流。正常工作下,UC3825的9腳輸入電壓低于1V 門限電壓。9腳輸入電壓超過1V時,脈寬將隨之變窄。當9腳輸入電壓超過1.4V時,輸出電流中斷,并且 UC3825B 開始軟啟動程序!栋鏅嗦暶鳎罕疚挠蓋ww.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》
斜坡 RAMP 腳(7腳)輸入信號, UC3825B 可以實現電流型控制或常規的占空比控制。當該腳接定時電容器時,UC3825B 可以實現占空比控制。當 RAMP 腳接電流取樣電阻時,UC3825B 可以實現電流型控制。在這種應用電路中,初級電流波形很小的RC濾波網絡后,產生斜坡波形。RC網絡的作用是斜率補償。該輸入信號的動態范圍為1.3V,通常用來產生 PWM 斜率補償!栋鏅嗦暶鳎罕疚挠蓋ww.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
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3.4 同步整流電路《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
過去低電壓輸出的 DC/DC 開關變換器采用肖特基二級管同步整流管,其正向壓降約為0.4 ~0.65V,低電壓、大電流時通態功耗很大。因功率MOSFET管的正向壓降很小,用功率MOSFET管輸出的整流管。與肖特基二極管相比,用功率 MOSFET 管的優點除了正向壓降很小外,還有阻斷電壓高,反向電流小等優點。圖2為輸出全波同步整流電路。功率MOSFET管VT1、VT2為兩個整流管(VD1、VD2分別為VT1、VT2內部反并聯二極管)。當變壓器次級繞組同名端為正時,VT2、VD2導通,VT1、VD1阻斷 ,在L1續流期間,VT1、VT2截止,VD1、VD2導通續流;反之,當變壓器次級繞組同名端為負時,VT1、VD1導通,VT2、VD2阻斷,在 L1續流期間,VT1、VT2截止,VD1、VD2導通續流!栋鏅嗦暶鳎罕疚挠蓋ww.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
采取此功率 MOSFET 管整流電路,可以大大提高整流效率。輸出+5V/20A,采取導通電阻10mΩ的功率 MOSFET 管,則導通損耗為:《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
PON=10mΩ×(20A)2=4×103mW=4w《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
采取肖特基二極管整流電路,肖特基二極管的導通壓降取0.6V,則導通損耗為:《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
PON=0.6V×20A=12w《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》
可見僅整流管損耗就減小8W,效率約能提高6%.《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
3.5 變壓器的制造《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
初級繞組 N2與次級繞組 N4具有較緊密的耦合;而初級繞組 N1到初級繞組 N2的耦合不很嚴格!栋鏅嗦暶鳎罕疚挠蓋ww.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》
3.6 高頻設計《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
特別注意外部導體和元件的布置,減小不必要的電感和電容影響。的導線長度盡地短。印制電路板應仔細地布置元件連接。功率 MOSFET 管柵極的電阻應選碳成分的電阻,以降低串聯電感!栋鏅嗦暶鳎罕疚挠蓋ww.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》
4 結論《版權聲明:本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。》
高頻電流型 PWM 控制器 UC3825B 研制的100W、1MHz 電流型 DC/DC 變換器在設計上滿足指標要求;并且,采用功率 MOSFET 管全波同步整流電路,使效率高達86%;這也表明電流型控制具有許多優勢!栋鏅嗦暶鳎罕疚挠蓋ww.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正!
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