基于LM5025的有源箝位模塊電源設計

　　LM5025內置輸入欠壓鎖定電路。在VIN和GND之間外接分壓電阻，可設定變換器的工作范圍。分壓電阻必須確保當VIN在工作范圍內時(shí)，UVLO的電壓值大于2.5V。如果VIN低于欠壓門(mén)限，控制器的所有功能將關(guān)斷，并進(jìn)入低功耗待機狀態(tài)。UVLO的滯環(huán)通過(guò)內部20μA電流源實(shí)現。UVLO端也可以用來(lái)實(shí)現外部關(guān)斷，將UVLO端的電壓拉至小于2.5V的門(mén)限時(shí)，變換器關(guān)斷。

　?。?）過(guò)流保護

　　LM5025有兩種過(guò)流保護：一種是CS1的采樣電壓大于0.25V時(shí)，逐脈沖限流模式；另一種是CS2的采樣電壓大于0.25V時(shí)，控制器進(jìn)行打嗝式限流保護。此時(shí)控制器關(guān)斷輸出，先對軟啟動(dòng)電容放電并將軟啟動(dòng)電流源降到1μA，軟啟動(dòng)電容完全放電后，再由1μA的電流源緩慢充電。當SS端電壓接近1V時(shí)，PWM比較器在OUT_A產(chǎn)生第一個(gè)脈沖，軟啟動(dòng)電流源恢復到20μA。

　?。?）熱保護

　　LM5025內置熱關(guān)斷電路，保護芯片不超過(guò)最大結溫。熱保護典型值是165℃，控制器進(jìn)入待機狀態(tài)，輸出驅動(dòng)和輸入偏置穩壓器都不工作。熱滯后25℃之后，變換器重新軟啟動(dòng)。

　　以L(fǎng)M2025為核心的有緣鉗位變換器，具有完善的保護功能、穩定的性能和較低的成本，在電源的設計中得到廣泛的使用。

　　4 實(shí)驗結果分析

　　實(shí)驗模塊的主功率拓撲采用有源箝位正激變換器電路，該拓撲的變壓器復位方式可進(jìn)一步提高變換器效率，控制電路芯片選用LM5025。變換器輸入電壓為18V～36V，輸出電壓為5V，輸出電流為10A。標準24V輸入，輸出滿(mǎn)載時(shí)效率達到92%。圖2為主開(kāi)關(guān)管和箝位管驅動(dòng)信號波形。由圖中可以看出，主路開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和有源鉗位管開(kāi)通之間加入一個(gè)死區，以避免兩個(gè)開(kāi)關(guān)管同時(shí)導通。圖3為主開(kāi)關(guān)管的VDS波形。由圖中可以看出，主開(kāi)關(guān)管兩端的電壓被鉗位在40V左右，降低了開(kāi)關(guān)管的損耗，提高了效率。圖4為輸出端整流管和續流管的驅動(dòng)波形。由于變壓器上為完整的方波，而副邊同步整流管采用的變壓器自驅動(dòng)，故其驅動(dòng)波形也近似為方波，幅值與變壓器的變比和輸出電壓有關(guān)。

　　5 結論

　　有源鉗位電路除具有效率高、磁芯自恢復等優(yōu)點(diǎn)，還因為變壓器上的波形為完整的方波，同步整流可以采用變壓器自驅動(dòng)，因而廣泛使用于中小功率的DC/DC變換器電源設計。本文在對有源鉗位正激電路分析的基礎上，設計了一款 18V~36V輸入，輸出5V/10A的軍用模塊電源。實(shí)驗結果證實(shí)了有源鉗位正激電路的優(yōu)越性。