基于UC3845的反激式開(kāi)關(guān)電源設計
Ns=Np(Vcc+0.8)(1一Dmax)/(UdcminiDmax ),NP其中為變壓器初級匝數。
3)濾波
為濾除供電端的高頻信號,Vcc對地接一個(gè)瓷片電容,在PCB布線(xiàn)時(shí)要注意,不能有電感成分的介入,以免產(chǎn)生干擾,引成電路不穩定。
4)占空比D
UC3845會(huì )根據輸入電壓的變化來(lái)調整其工作的占空比。根據UC3845的參數要求,設UC3845對應最低直流電壓輸入時(shí)最大占空比Dmax=0.5.
當輸入直流電壓在144V和177V范圍內,UC3845的占空比的范圍為:
5)調制頻率f
振蕩器OSC的頻率由定時(shí)元件RT和CT選擇值決定。電容CT由參考電壓V ref(=5V)通過(guò)電阻R充電,充至2.8V,再由內部電流宿放電到1.2V,形成鋸齒波脈沖信號,如圖3.不管在大RT 小CT還是大CT小RT,振蕩器充電時(shí)鎖存器置位輸入方波為低電平,放電時(shí)輸入方波為高電平。
當鎖存器置位輸入方波為高電平時(shí),或非門(mén)輸出始終為低電平,封鎖PWM,這段時(shí)問(wèn)由內部振蕩器OSC放電過(guò)程時(shí)間決定。在鎖存器置位輸入方波下降沿同時(shí),如或非門(mén)其他三個(gè)輸入信號輸入無(wú)效電平時(shí),或非門(mén)輸出為高電平,MOSFET管導通。
其他三個(gè)輸入信號分別為:一個(gè)為電流取樣比較器輸出,一個(gè)為誤差放大器輸出,一個(gè)為輸入欠壓比較器輸出。
為濾除參考端的高頻信號,V 對地接一個(gè)瓷片電容,在PCB布線(xiàn)時(shí)要注意,不能有電感成分的介人,以免產(chǎn)生干擾,引成電路振蕩打隔。
OSC振蕩頻率f=1.8/(RtCt), 當取RT=33kf2,CT=1000PF,f=-54kHz.
6)電流取樣比較
在圖2中,MOSFET管導通時(shí),Udc =Ldi/dt,變壓器電感電流以斜率Udc/L線(xiàn)性增長(cháng),L為變壓器的初級電感。在MOSFET管的源極與地間串接一個(gè)無(wú)感取樣電阻Rs,將變壓器的初級電流轉換成取樣電壓Ud =RS i.在輸出同樣的功率下,輸入直流電壓越小,變壓器一次電流也越大,通過(guò)MOSFET管的電流也越大。為保護M0SFET管不致?lián)p壞, 需計算電感峰值電流Ip=2P/(UdcminUmax )。選擇功率MOSFET管的最大峰值電流Icmax應大于1.3Ip.
取樣電壓Ud經(jīng)RC濾波后,送到UC3845的3腳。當該電壓超過(guò)lV時(shí),比較器輸出高電平,送到RS鎖存器的復位端,PWM輸出為低電平,使PWM的占空比減小,從而限制電感峰值電流。
無(wú)感取樣電阻尺。的電阻值為:Rs=l/Ip,功率1W.而RC濾波器的時(shí)間常數接近尖脈沖的持續時(shí)間,否則引起電源輸出的不穩定。取R=lk,C=470PF.
7)誤差比較器
Vref經(jīng)電阻分壓為2.5V接至誤差比較器的正端,而負端(2腳)接外部監測電壓輸入。誤差比較器(1腳)輸出用于外部回路的補償,如圖2,輸出電壓因兩個(gè)二極管壓降而失調(=1.4V),并在連接到取樣比較器反向輸入端之前被三分。2腳和1腳間接一個(gè)RC網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行環(huán)路補償。取R 11=150kQ,C11=100PF.
外部監測電壓輸入端(2腳)可用于對輸出回路引入電壓反饋環(huán)節,如對主輸出回路5V的穩定度要求不高,可將饋電電壓引入,以監測輸出回路過(guò)電壓。Vcc經(jīng)電阻分壓接到UC3845~b部監測電壓輸入端,當由于某種原因,輸出回路電壓升高時(shí), 外部監測電壓輸入端大于2.5V, 誤差比較器輸出小于2.5V,結合電流取樣比較輸入電壓,PWM輸出為低電平, 使PWM的占空比減小, 輸出回路電壓減小。如果對主回路輸出5V電壓的精度有要求。應采用反饋電路由光耦PC817、TL431及與之相連的阻容網(wǎng)絡(luò )構成。其控制原理如下:
主回路5V輸出輸出電壓經(jīng)電阻分壓后得到采樣電壓,此采樣電壓與TL43 l提供的2.5V參考電壓進(jìn)行比較,當輸出電壓正常(5V)時(shí),采樣電壓與TL43l提供的2.5V參考電壓相等則TL431的K極電位不變,流過(guò)光耦二極管的電流不變,流過(guò)光耦的電流不變,UC3845的2腳輸入電壓不變,1腳電位穩定,6腳輸出PWM驅動(dòng)的占空比不變,輸出電壓穩定在設定值不變。
當輸出5V電壓因為某種原因偏高時(shí),經(jīng)電阻分壓值就會(huì )大于2.5V,則TL431的K極電位下降,流過(guò)光耦二極管的電流增大,則流過(guò)光耦的電流增大,UC3845的2腳輸入電壓上升到大于2.5V,l腳電位下降,6腳輸出驅動(dòng)脈沖PWM的占空比下降,輸出電壓降低,這樣就完成了主回路輸出電壓反饋穩壓的作用。
3 結束語(yǔ)
實(shí)踐證明,基于UC3845的反激式開(kāi)關(guān)電源具有輸入電壓范圍寬、輸出電壓精度高、負載的調整效率高等特點(diǎn)。本電源應用于網(wǎng)絡(luò )電測儀表中,收到了良好的效果,具有一定的推廣價(jià)值。
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