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基于UC3842的反激式開關電源設計(2)
2011年11月05日 01:06 來源:本站整理 作者:秩名 我要評論(0)
3 反饋回路參數的計算
反饋電路采用精密穩壓源TL431 和線性光耦PC817 構成外部誤差電壓放大器。并將輸出電壓和初級側隔離。如圖2 所示, R11、R12 是精密穩壓源的外接控制電阻, 決定輸出電壓的高低, 和T L431 一并組成外部誤差放大器。當輸出電壓Vo 升高時, 取樣電壓VR 13 也隨之升高, 設定電壓大于基準電壓(TL431 的基準電壓為2.5 V) , 使TL431 內的誤差放大器的輸出電壓升高, 致使片內驅動三極管的輸出電壓降低, 使輸出電壓Vo 下降, 最后V o 趨于穩定; 反之, 輸出電壓下降引起設定電壓下降, 當輸出電壓低于設定電壓時, 誤差放大器的輸出電壓下降, 片內驅動三極管的輸出電壓升高, 最終使UC3842 的腳1 的補償輸入電流隨之變化, 促使片內對PWM 比較器進行調節, 改變占空比, 達到穩壓的目的。
從TL431 技術資料可知, 參考輸入端的電流為2 μA, 為了避免此端電流影響分壓比和避免噪聲的影響, 通常取流過電阻R13 的電流為T L431 參考輸入端電流的100 倍以上[ 6] , 所以:
這里選擇R13= 10 k Ω,根據TL431 的特性可以計算R12:
其中, TL431 參考輸入端電壓Uref= 2.5 V。
TL431 的工作電流Ika 范圍為1~ 150 mA, 當R9 的電流接近于零時, 必須保證I ka 至少為1 mA, 所以:
其中, 發光二極管的正向壓降Uf= 1.2 V。
UC3842 的誤差放大器輸出電壓擺幅0.8 V< Vo< 6 V, 三極管集射電流I c受發光二極管正向電流If 控制, 通過PC817 的Vce與I c關系曲線( 圖3) 可以確定PC817 二極管正向電流I f .由圖3可知, 當PC817 二極管正向電流I f 在7 mA 左右時, 三極管的集射電流I c在7 mA 左右變化, 而且集射電壓Vce 在很寬的范圍內線性變化, 符合UC3842 的控制要求。
圖3 PC817 集射極電壓Vce與二極管正向電流If 的關系圖
PC817 的電流傳輸比CTR= 0. 8~ 1. 6, 當I c= 7mA 時, 考慮最壞的情況, 取CT R= 0.8, 此時要求流過發光二極管最大電流:
所以:
其中, Uka為TL431 正常工作時的最低工作電壓, Uka = 2.5 V.發光二極管能承受的最大電流為50 mA,TL431 最大電流為150 mA, 故取流過R9 的最大電流為50 mA。
R9 的取值要同時滿足式( 5) 和式( 6) , 即162< R9< 949, 可以選用750Ω 。
4 基于MOS 管最大耐壓值的反激變壓器設計
由變換器預定技術指標可知變壓器初級側電壓Vdcmin= 240 V, Vdcmax= 380 V, 預設效率η= 85%, 工作頻率f = 65 kHz, 電源輸出功率P out= 25 W。
變壓器的輸入功率:
根據面積乘積法來確定磁芯型號, 為了留有一定裕量, 選用錳鋅鐵氧體磁芯EE25/ 20, 電感量系數A L=1 750 nH/ N2 , 初始磁導率μi= 2 300, 有效截面積A e= 42. 2 mm2 .
因為所選的MOS 管的最大耐壓值V MOSmax= 700 V.在150 V 裕量條件下所允許的最大反射電壓:
最大占空比:
初級電流:
初級最大電感量:
其中, f 是開關頻率, Hz.
初次級匝數比:
初級匝數:
其中, 磁感應強度Bw= 0?? 23 T ; 由于此變換器設計在斷續工作模式k= 1( 連續模式k= 0.5)。
磁芯氣隙:
次級匝數:
輔助繞組匝數:
其中, Va 是輔助繞組電壓, V .
為了減小變壓器漏感, 采用夾心式繞法, 初級繞組分N p1 ( 78 T ) 和N p2 ( 78 T) 兩部分繞制, 如圖4 所示, Np1 繞在骨架最里層, 次級繞組N s繞在N p1和N p2之間, 輔助繞組繞Na 在最外層。
圖4 變壓器繞制示意圖
本文導航
- 第 1 頁:基于UC3842的反激式開關電源設計(1)
- 第 2 頁:反饋回路參數的計算
- 第 3 頁:樣機測試結果及分析