UC3844開關電路設計圖

　　介紹一種采用UC3844集成芯片實現的多路輸出單端反激式IGBT驅動電源。根據設計要求給出了該電路的具體設計步驟及電路參數。實驗結果表明，該電源的可靠性高，穩定性好，輸出紋波小，能夠適應電網電壓10% 和負載20% 的波動。

　　近年來，隨著電力電子技術的發展，各個應用領域對電源的體積、重量、效率等方面提出了越來越高的要求。單端反激式變換電路由于具有體積小、重量輕、效率高、線路簡潔、可靠性高以及具有較強的自動均衡各路輸出負載的能力等優點，非常適合用于設計大功率高頻開關電源的輔助電源或功率開關的驅動電源。

　　開關電源的控制電路可以分為電壓控制型和電流控制型，前者是一個單閉環電壓控制系統，在其控制過程中，電源電路中的電感電流未參與控制，是獨立變量，開關變換器為二階系統，而二階系統是一個有條件的穩定系統；后者是一個電壓、電流雙閉環控制系統，電感電流不再是一個獨立變量，從而使開關變換器成為一個一階無條件的穩定系統，因而很容易不受約束地得到大的開環增益和完善的小信號、大信號特性。為此，應用電流控制型芯片（峰值電流控制）UC3844設計了一種大功率高頻開關電源功率開關（例如IGBT）驅動電源，其主要技術指標為：5路輸出（各路均為20V/0.5A）；輸出電壓紋波《±0.5% ；工作頻率為40kHz；輸入交流電壓范圍（1±10%）220V。

　　圖1是所設計電源的原理圖，主電路采用單端反激式變換電路，220 V交流輸入電壓經橋式整流、電容濾波變為直流后，供給單端反激式變換電路，并通過電阻R1、C2為UC3844提供初始工作電壓。為提高電源的開關頻率，采用功率MOSFET作為功率開關管，在UC3844的控制下，將能量傳遞到輸出側。為抑制電壓尖峰，在高頻變壓器原邊設置了RCD緩沖電路。

　　變壓器是開關電源的重要組成部分，它對電源的效率和工作可靠性，以及輸出電氣性能都起著非常重要的作用。在設計時要充分考慮轉換功率容量、工作頻率、主電路形式、輸入和輸出電壓等級和變化范圍、鐵芯材料和形狀、繞組繞制方式、散熱條件、工作環境和成本等各方面的因素。而單端反激式變換電路中的變壓器既有電抗器的功能又有變壓器的工作特性，因而它的設計方法有它的特殊性。 如圖1所示，當功率開關管受PWM脈沖激勵而導通時，直流輸入電壓施加到高頻變壓器的原邊繞組上，在變壓器次級繞組上感應出的電壓使整流二極管反向偏置而阻斷，此時電源能量以磁能形式存儲在電感中；當開關管截止時，原邊繞組兩端電壓極性反向，副邊繞組上的電壓極性顛倒，使輸出端的整流二極管導通，儲存在變壓器中的能量釋放給負載。

　　UC3844外圍電路設計

　　UC3844內部主要由5.0V基準電壓源、振蕩器（用來精確地控制占空比調節）、降壓器、電流測定比較器、PWM鎖存器、高增益E/A誤差放大器和適用于驅動功率MOSFET的大電流推挽輸出電路等構成。UC3844的典型外圍電路如圖2所示，圖中腳7是其電源端，芯片工作的開啟電壓為16V，欠壓鎖定電壓為10V，上限為34V，這里設定20V給它供電，用穩壓二極管穩壓，同時并聯電解電容濾波，其值為10uF。開始時由原邊主電路向其供電，電路正常工作以后由副邊供電。原邊主電路向其供電時需加限流電阻，考慮發熱及散熱條件，其值取為62kΩ/5W，為了防止輸出電壓不穩定時較高的電壓直接灌人穩壓二極管，導致其過壓燒壞，在輸出端給UC3844 供電的線路與穩壓管相連接處串入一只二極管。

　　腳4接振蕩電路，產生所需頻率的鋸齒波，工作頻率為=1.8/CTRT，振蕩電阻RT和電容CT的值分別為100kΩ、200pF。腳8是其內部基準電壓 （5V），給光耦副邊的三極管提供偏壓。腳2及腳1為內部電壓比較器的反相輸入端和輸出端，它們之間接一個15 kΩ的電阻構成比例調節器，這里采用比例調節而不用PI調節的目的是為了保證反饋回路的響應速度。腳6是輸出端，經一個限流電阻（22Ω/0.25 w）限流后驅動功率MOSFET（IRF840（＄0.6202）），為保護功率MOSFET，在腳6并聯一支15V的穩壓二極管。