功率大,多路输出且相互独立的开关电源设计.doc
《功率大,多路输出且相互独立的开关电源设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《功率大,多路输出且相互独立的开关电源设计.doc(5页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、功率大,多路输出且相互独立的开关电源设计引言随着电力电子技术的发展,电源技术被广泛应用于各个行业。对电源的要求也各有不同。本文介绍了一种功率较大,多路输出(20路及以上)并且相互独立的开关电源。设计采用了ACDCACDC变换方案。一次整流后的直流电压,经过有源功率因数校正环节以提高系统的功率因数,再经半桥变换电路逆变后,由高频变压器隔离降压,最后整流输出直流电压。系统的主要环节为有源功率因数校正电路、DCDC电路、功率因数校正电路、PWM控制电路和保护电路等。采用UC3854AB控制芯片组成功率因数校正电路来提高功率因数,用新型的芯片UC3825作为控制芯片来代替SG3525,不仅外围电路简单
2、,而且具有有容差过压限流功能,还采用了新型IR2304作为驱动芯片,动态响应快,且自带死区,防止半桥上下管直通。1 有源功率因数校正电路为了提高系统的功率因数,整流环节不能采用二极管整流,采用了UC3854AB控制芯片组成功率因数校正电路。UC3854ABUnitrode公司一种新的高功率因数校正器集成控制电路芯片,是在UC3854基础上的改进,其特点是采用平均电流控制,功率因数接近1,高带宽,限制电网电流失真3。图1是由UC3854AB控制的有源功率因数校正电路。该电路由两部分组成。UC3854AB及外围元器件构成控制部分,实现对网侧输入电流和输出电压的控制。功率部分由L2,Cs,S等元器件
3、构成Boost升压电路。开关管S选择西门康公司的SKM75GBl23D模块,其工作频率选在35 kHz。升压电感L2为2mH20A。C5采用两个450V470F的电解电容并联。为了提高电路在功率较小时的效率,所设计的PFC电路在轻载时不进行功率因数校正,当负载较大时功率因数校正电路自动投入使用。此部分控制由图1中的比较器部分来实现。R10及R11是负载检测电阻。当负载较轻时,R10及R11上检测的信号输入给比较器,使其输出端为低电平,D5导通,给ENA(使能端)低电平使UC3854AB封锁。在负载较大时ENA为高电平才让UC3854AB工作。D6接到SS(软启动端),在负载轻时D6导通,使SS
4、为低电平;当负载增大要求UC3854AB工作时,SS端电位从零缓慢升高,控制输出脉冲占空比慢慢增大实现软启动。2 主电路及控制电路21 主电路反激式电源一般用在100w以下的电路,而本电源设计最大功率达到300w,显然不适合。在功率较大的高频开关电源中,常用的主变换电路有推挽电路、半桥电路、全桥电路等。其中推挽电路用的开关器件少,输出功率大,但开关管承受电压高(为电源电压的2倍),且变压器有6个抽头,结构复杂;全桥电路开关管承受的电压不高,输出功率大,但需要的开关器件多(4个),驱动电路复杂;半桥电路开关管承受的电压低,开关器件少,驱动简单。根据对各种拓扑方案的电气性能以及成本等指标的综合比较
5、,本电源选用半桥式DCDC变换器作为主电路。图2为主电路拓扑图。图2中S1、S2、C1、C2和主变压器T1构成了半桥DCDC变换电路。MOSFET采用11NC380。电路的工作频率为80 kHz。变压器采用E55的铁氧体磁芯,无须加气隙。绕制时采用三段式绕法,以减小漏感。R1和R2用以保证电容分压均匀,R3、C3和R4、C4为MOS管两端的吸收电路。C5为隔直电容,用来阻断与不平衡伏秒值成正比的直流分量,平衡开关管每次不相等的伏秒值。C5采用优质CBB无感电容。Ct是电流互感器,作为电流控制时取样用。D3、D4采用快恢复二极管,经过L1和C6、C7平波滤波后输出OUT2给控制芯片供电,Rs、R
6、6则是反馈电压的采样电阻。主变压器的输出OUT3为高频低压交流电。如图2所示,反馈电压和输出电压同一绕组,样,可以在负载变化时最大限度地保证输出电压的稳定。后级可接一个或多个多路输出的变压器,然后通过整流电路整流,这样既能保证每路输出都是独立的,又可以得到任意大小的电压。故可满足DSP等需要多路不同电压供电且精度较高的要求。22 控制电路系统的控制电路采用高速双路的PWM控制器UC3825,其内部电路主要由高频振荡器、PWM比较器、限流比较器、过流比较器、基准电压源、故障锁存器、软启动电路、欠压锁定、PWM锁存器、输出驱动器等组成。它比SG3525具有更多优点:1)改进了振荡电路,提高了振荡频
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 功率 输出 相互 独立 开关电源 设计
链接地址:https://www.31doc.com/p-3395512.html