電流控制模式多路輸出開(kāi)關(guān)電源的研制

2.3 穩壓過(guò)程的分析

電流控制型脈寬調制實(shí)際上是利用誤差信號去控制變壓器初級線(xiàn)圈中的電流。電路主要由調整脈寬來(lái)穩定＋5V/4A輸出，而±12V/1A由于和＋5V線(xiàn)圈緊密耦合，所以，利用三端穩壓器來(lái)穩壓。

圖4所示，TL431是精密可調基準電源，穩壓值為2.5～36V連續可調，工作時(shí)電路自行調節陰極K端電壓，以使R端電壓Uref保持在2.5V。而輸出電壓Uo=Uref〔1＋R13/（R14＋RES3）〕≈UKA，由于Uref穩定在2.5V，若改變R13/（R14＋RES3〕就可以改變輸出。本設計中Uo=2.5×〔1＋3.3kΩ/(1.5kΩ＋RES3))，如取RES3=1.8kΩ，則輸出為5V。

圖 4 精 密 可 調 基 準 電 源

調節過(guò)程如下：

當負載變化時(shí)，例如load↑→Uo↑→Uref↓→UKA↓→(Uo－UKA)↓→光耦原邊i↓→光耦副邊三極管Uce↑→PWM比較器反向輸入端Ue↑→D↑→Uo↑；可見(jiàn)負載增大，電源自動(dòng)調節占空比，使輸出穩定，反之亦然。

當輸入電壓升高時(shí)，即Ui↑→(Ui/L)↑→Uo↑→PWM比較器正向輸入端Ucs↑→D↓→Uo↓；可見(jiàn)輸入電壓波動(dòng)是前饋調節，速度快，當然輸入電壓的變化也會(huì )影響輸出，產(chǎn)生誤差進(jìn)而調節，這樣線(xiàn)形調整率更佳。

當調整RES3改變輸出時(shí)，例如RES3↑→（R14＋RES3）↑→Uo↓→(Uo－UKA)↑→光耦原邊i↓→D↓→Uo↓；可見(jiàn)其與負載變化調整情況相反，調大RES3是降低輸出電壓，占空比隨之減小，從而穩定輸出。

3 高頻變壓器的設計

高頻變壓器是開(kāi)關(guān)電源的關(guān)鍵，其決定著(zhù)電源的性能，本電源的參數：＋5V/4A，±12V/1A，Po=45W，η=80％，DN=25％。

設計選用EI型的鐵氧體鐵芯R2KB，常溫時(shí)最大磁感應強度Bm=0.5mT，磁芯的有效截面積：Sc=125mm2。N1～4分別為輸入、＋5V輸出、饋電、±12V輸出繞組匝數，Ui=300V為輸入直流電壓，UD為二極管導通壓降取0.7V，DN=25％為額定占空比。

1）變壓器匝比

n=（1）

將DN，Ui，Uo=5V代入式（1）得n=0.057。

2）原邊繞組電感

L=（2）

將DN，Ui，T=1/fosc=1/50×103=20μs，Po，η代入式（2）得L=1mH。

3）原、副邊繞組匝數

N1=（3）

將ΔB=0.15T(為了防止磁芯飽和，取ΔBBm)，Sc=125mm2代入式（3）得N1=80匝，則

N2=N1n=4.6，取5匝，