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基于改进启动回路的反激式开关电源设计

2012-10-1 22:09| 发布者: lfcx| 查看: 838| 评论: 0

摘要: 1 前言开关电源具有高效率、低功耗、体积小、重量轻等显著优点,现已成为稳压电源的主流产品。本文以电流型PWM控制芯片UC3844B设计了一种高效的单端反激式、4路隔离输出的辅助电源系统,并针对传统启动回路中直流母线 ...

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3.3 尖峰电压吸收电路设计

功率MOSFET管在关断时会在变压器初级绕组上产生尖峰电压和反射电压,加上直流侧的高压,很容易损坏功率MOSFET管,这就必须加入箝位电路来箝位[4]。本设计中采用反向击穿电压为200V的瞬态电压抑制器P6KE200和反向耐压为 1 kV的RS1M型超快恢复二极管,同时采用RC阻容吸收回路,以减少尖峰电压。

3.4 改进的启动电路设计

如图3(a)所示,传统启动回路采用齐纳二极管DZ限制控制芯片UC3844的启动电源的给定,当控制芯片处于稳定工作状态时,直流母线侧的电流依然流经启动电路,造成不必要的能量损失。

基于改进启动回路的反激式开关电源设计 www.21ic.com

图3 传统启动电路与改进启动电路的对比

为此,提出了一种改进的启动电路设计,如图3(b)所示。初始阶段,三极管Q导通,

直流母线电压Vi通过R16对电容C4充电,同时直流母线电压Vi通过电阻R15对电容C18充电,Vb处的电压最终稳定在如下电压:

Vb=12+Vi*R2/(R15+R2) (7)

由于R15□R2,可以简单的认为Vb≈12V。由于控制芯片UC3844的启动和关断电压为16V和10V,为了使Q能够在系统稳定工作后关断,必须满足以下条件:

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三极管Q关断后,控制系统进入稳定的工作状态,芯片UC3844由反馈绕组进行供电,直流母线电流不在流经启动电路,大大减小了损耗。

4 实验结果及分析

按照上面的分析,设计了基于UC3844B的多路单端反激式开关电源。主要参数如下:开关频率f=50kHz,直流输入电压波动为120V□375V,直流多路输出电压为+5V/3A, +15V/1A, +24V/0.5A。图4是传统启动电路和改进启动电路的启动电压波形比较图。

由图可以看出,当启动电压达到16V时,UC3844B便进入稳定的工作状态,并最终稳定在12V。通过比较可以看出,传统的控制策略需要0.4s使其启动电压达到16V,而改进的控制策略仅仅需要0.1s,减小了启动时间,提高了控制效率。


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