烽火社区

快捷导航
电源技术
收藏本版 |订阅

电源技术 今日: 0|主题: 4168|排名: 29 

发新帖

基于UC3842开关稳压电源的设计...

[复制链接]
admin 发布于: 2017-12-27 10:44 PM 1580 次浏览 0 位用户参与讨论
跳转到指定楼层
qrcode
                    1.总体设计方案论证
    开关电源由隔离变压器、整流滤波和DC—DC变换网络组成。设计的关键是DC~DC变换器,它包含了开关电源中的开关器件、储能器件、脉冲变压器、滤波器、输出整流器等所有功率器件和控制模块,而控制模块的设计又是DC~DC的核心,一般DC—DC变换的控制模块使用PWM调制的专用芯片,如TL494,UC3842等。芯片内部集成了振荡器(由外接电阻电容来决定频率),误差比较器,PWM调制器等,有的甚至有保护电路和驱动电路。在此情况下用集成芯片外加少量的电路即可构成开关电源,稳定性能较好,控制简单,芯片功耗几乎可以忽略不计,且成本低。过流保护可以使用电流取样电阻串接在负载上。当取样的电流超过指定的范围,立即切断负载,或者降低输出电压,然后过一段时间再自动启动,接上负载,由继电器来控制负载的连通性。同时用A/D采样,经过单片机处理后显示当前输出电流和电压。还扩展了键盘来实现电压步进和预置,设置蜂鸣器实现过流时报警。

2.单元电路模块设计
    开关稳压电源系统框图如图一所示

2.1 整流滤波电路设计
    整流滤波电路如图二,在开机瞬间,滤波电容等效为短路,可串接0.1Ω限流电阻保护整流桥。此设计最大输出功率72瓦特,电网电压低到15V输入时(整流后可达到18V),加上最不利效率为70%,则输入端功率经计算为102W,整流滤波后输出的电流约5.6A,取6A电流。用普通整流二极管不能满足要求,故用承受电流较大的硅桥。为达到可以接受的纹波系数,滤波电容的容值需要较大。考虑到其它无用功耗,取P=102W,经计算C≈30000uF,这时候纹波系数低至2.5%,但电容体积太大,DC—DC变换级对纹波系数的要求可以降低,取10000uF,纹波约8%,可以满足要求。大电容滤波还需并接瓷片电容,来抑制尖峰电压。


2.2 Boost升压型开关电源拓扑结构
    主回路拓扑结构选择非隔离型中Boost型升压斩波电路,如图三。假设C和L足够大,输入输出电压,即为常数。据推理电感两端的电压值也为常数,记电感两端的电压值是VL,经过L的电流记为IL,电流变化正增量记为△i+,电流变化的负增量记为△i一。当开关闭合时,续流二极管关断,此时电源向电感充电储存能量,忽略开关管的压降。则由电感电流不可以突变、法拉第电磁感应公式和基尔霍夫电压定律推导出:增量电流△i+和时间△t成正比,呈线性上升趋势,与电感成反比。当开关管T关断时,续流二极管D导通,忽略续流二极管导通电压,输入端电源电压与电感器L中自感电动势正向叠加后,通过续流二极管D对负载R供电,同时对电容器C充电。同理推导出:负增量电流与电感值成反比,与关断时间成正比。下降是从上个时间充电后的电流点开始线形下降的。当动态平衡后,△i+=一△i一,经过占空比计算公式推导后得:在设计中输入15V~21V,整流滤波后可得约18V~25V的直流电压,而设计要求输出为30V~36V。那么当输入是18V变换到36V时,升压比最大,则占空比最大,记为α1,从25V变换到30V时,升压最小,则占空比最小,记为α2,经过推算:α2=1/6,α1=1/2。



本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
回复

使用道具 举报

*滑动验证:
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

快速回复 返回顶部 返回列表