反擊式開(kāi)關(guān)電源_第1頁(yè)
反擊式開(kāi)關(guān)電源_第2頁(yè)
反擊式開(kāi)關(guān)電源_第3頁(yè)
反擊式開(kāi)關(guān)電源_第4頁(yè)
反擊式開(kāi)關(guān)電源_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩10頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶(hù)提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、第十一章 緒論反擊式屬于開(kāi)關(guān)電源的DC/DC變換器形式的一種,我們?cè)谘芯糠磽羰介_(kāi)關(guān)電源的時(shí)候必須對(duì)開(kāi)關(guān)電源有所認(rèn)識(shí)。11.1 開(kāi)關(guān)電源概述 11.1.1 開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展歷史通常在一般的情況下,發(fā)出電能的電源是不符合要求的,這就需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化,即把一種形態(tài)的電能轉(zhuǎn)化成另外一種形態(tài)的電能。這種電能形態(tài)的變換可以是交流電和直流電之間的變換以及其它,可以是交流電頻率、項(xiàng)數(shù)、幅值等的變換,也可以是電流幅值和電壓幅值之間的變換。比如變壓器、變頻器等一般我們所見(jiàn)的。在有些情況下,這種電能形態(tài)的轉(zhuǎn)換肯能僅僅是穩(wěn)定精度的提高或?qū)ζ渌阅艿母倪M(jìn)。輸入這種電源輸入也是電能,因此,許多輸入和輸出都是電源稱(chēng)之為間接電源。

2、我們?nèi)粘?匆?jiàn)的電源就是一般電網(wǎng)發(fā)出電能而供熱、取暖的電源,它們的發(fā)出有幾種形勢(shì),即水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電新能源等,它們都屬于工頻交流電源。日常生活中接觸比較多的還有另外一種電源,即電化學(xué)電源。干電池、蓄電池就屬于,在人們的日常生活中雖然占的比例比較小,但是特別重要,和人們的日常生活密切相關(guān)。通過(guò)電池的充電,蓄電池和干電池獲得充電,但是它們放電的過(guò)程是由化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變而來(lái)的,所以說(shuō)它們?yōu)橹苯与娫磸膹V義上來(lái)講,開(kāi)關(guān)電源就是電路中的電力電子器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)的電源。開(kāi)關(guān)電源通常由5大部分組成:第一部分是輸入整流濾波電路,有低通濾波和一次整流環(huán)節(jié),輸入的交流電先通過(guò)低值濾波去除不符合要求的波,再

3、通過(guò)全橋整流電路得到脈動(dòng)直流電壓Vi。第二部分是功率變換電路,有電子開(kāi)關(guān)和高壓變壓器等,在電子開(kāi)關(guān)的傳導(dǎo)和高壓變壓器的變壓下,把直流電壓變換成受到控制的、符合設(shè)計(jì)要求高頻方波脈沖電壓以備后面的設(shè)計(jì)的需求。第三部分是輸出整流濾波電路,經(jīng)過(guò)變換電路的高頻方波脈沖電壓經(jīng)過(guò)整流濾波后變成直流電壓輸出,輸入電壓波動(dòng)和輸出負(fù)載變化一起來(lái)控制了這種電壓。第四部分是控制電路,經(jīng)過(guò)輸出整流濾波電路后的輸出電壓首先經(jīng)過(guò)分壓、采樣后與電路的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較、放大為控制信號(hào),它調(diào)整調(diào)制脈沖寬窄還有頻率高低,最后使輸出電壓保持在一穩(wěn)定數(shù)值。第五部分是頻率震蕩發(fā)生器組成的電路,改變信號(hào)以及控制信號(hào)被它改變,以達(dá)到脈沖寬度

4、可調(diào)的目的。高頻可調(diào)導(dǎo)致了電源的變換,高頻可調(diào)在這里面占有重要的地位。早期的開(kāi)關(guān)電源頻率只有幾千赫茲,隨著技術(shù)的不斷提高,開(kāi)關(guān)頻率得以提高它最直接的讓開(kāi)關(guān)電源的小型化、輕量化得以解決。隨著這些問(wèn)題的產(chǎn)生,軟開(kāi)關(guān)技術(shù)得以產(chǎn)生。這種技術(shù)很好的解決了電路中的一些問(wèn)題,比如開(kāi)關(guān)損耗和開(kāi)關(guān)噪音等,使開(kāi)關(guān)頻率得以大幅度的提高,使開(kāi)關(guān)電源得以最好的應(yīng)用。 11.1.2 開(kāi)關(guān)電源分類(lèi)(1) DC/DC變換器 推挽式電路、全橋式電路、半橋式電路、反激式電路、正激式電路 一般來(lái)說(shuō),反激式和正激式變換器都可以經(jīng)過(guò)一系列的變換,衍生出新的變換器,可以提高輸出功率以及效率等。隨著技術(shù)的發(fā)展,DC/DC變換器的應(yīng)用越來(lái)越

5、廣泛。 實(shí)現(xiàn)變換器的輸出是多種形式的,有一路輸出和幾路輸出。實(shí)現(xiàn)DC/DC變換器的多路輸出一般包含3個(gè)步驟:第一:選擇性的變換器的主題結(jié)構(gòu)。隔離式DC/DC變換器由于其輸入、輸出端被變壓器隔離,因此,可以利用增加變壓器二次繞組的辦法實(shí)現(xiàn)多路輸出。其中,反激式和正激式變換器在日常的生活中應(yīng)用特別的廣泛正是由于其工作的可靠性高、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。第二:確定輸入、輸出變壓器的控制變量。許多變換器多路輸出技術(shù)的核心部分正是這些控制變量,多路輸出變換器的整體穩(wěn)壓效果正是由這些控制變量的正確選擇直接決定。我們假設(shè)變換器的輸出支路個(gè)數(shù)為N,控制其中變量為M,如果假使每個(gè)輸出都能精確調(diào)整,則必須。第三:確定整個(gè)電

6、路每個(gè)輸出支路的穩(wěn)壓技術(shù),這也是非常重要的。(2) AC/DC變換器 1)電壓控制型利用輸入電路的電壓與電路的許多重要的基準(zhǔn)點(diǎn)的電壓進(jìn)行比較。 2)電流控制型將從整流濾波電路后電流采樣出來(lái)與誤差放大器的輸出信號(hào)進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果來(lái)控制整個(gè)電路。 3)控制型 在電流控制整個(gè)電路的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。 11.1.3 開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì) 傳統(tǒng)的電子變壓器一般都是在普通鐵氧體鐵芯上纏繞銅線繞組,體積比較大,轉(zhuǎn)換效率不高。隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展,各種電子設(shè)備、信息設(shè)備、實(shí)用電氣等的外觀和比重都在不同程度的縮減。近年來(lái),許多移動(dòng)通信和筆記本電腦為主的各種容易攜式裝置的需求量都在成倍增加,更加要求電

7、子系統(tǒng)體積小、重量輕,它們能夠迅速的從一個(gè)地方快速的移動(dòng)到另外一個(gè)地方以及可以快速的集成模塊化。在上述所說(shuō)的這些設(shè)備中,電源部分是最重要的,體積和重量很多時(shí)候都是由電源部分決定的。其中就是因?yàn)榇判栽嬖谟陔娫吹膬?nèi)部,包括電感器、變壓器和電容器。因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下必須滿(mǎn)足一定功率容量的要求,不可能像電阻、電容那樣大幅度減少體積和重量。但是,電源作為供能的部分,開(kāi)關(guān)電源技術(shù)也在不斷發(fā)展,磁性元件的外觀體積的大大縮小正是由于開(kāi)關(guān)電源在工作下的頻率的很大程度的提高,這種情況可以實(shí)現(xiàn)電感器、變壓器、電容器的小型化。近年來(lái),微型變壓器、電容器、電感器在計(jì)算機(jī)、航空航天、航海等如雨后春筍般的出現(xiàn)。目前,世界

8、各地相繼的已經(jīng)出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)為平面變壓器、集成程度很高的集成變壓器和大幅度采用微制造工藝的芯片形式的微型變壓器。 為了使開(kāi)關(guān)電源的外觀體積減小、重量變輕,其中的一個(gè)手段就是提高開(kāi)關(guān)電源的功率密度是人們不斷努力追求的目標(biāo)。電源的高頻化是國(guó)際電力電子界研究的熱點(diǎn)之一。 開(kāi)發(fā)和應(yīng)用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的重要的一個(gè)目的是為了提高開(kāi)關(guān)電源的工作效率。此外開(kāi)關(guān)電源還有許多用途,比如發(fā)展新能源、節(jié)約許多一次和二次資源及為環(huán)境的綠色化等方面都具有重要的意義。11.2 本設(shè)計(jì)的研究意義 變壓器在一些器件上的插入而形成了反激式變換器。隨著電力電氣的發(fā)展,電力電子的技術(shù)的不斷更新,開(kāi)關(guān)電源的效率的提高、體積的減小、低成本越來(lái)越受

9、到人們的關(guān)注。本次設(shè)計(jì)采用的TOPSwitch-系列中的基于TOP224Y控制的雙端輸出反激式開(kāi)關(guān)電源。11.3 本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 1)先介紹開(kāi)關(guān)電源的入門(mén):反激式開(kāi)關(guān)電源。 2)介紹了TOP224Y,包括設(shè)計(jì)原理圖、輸入整流濾波電路、變壓器、輸出濾波整流電路、反饋電路(TL431加光耦合)的設(shè)計(jì)。 3)各設(shè)計(jì)包括先計(jì)算相應(yīng)的參數(shù),再通過(guò)計(jì)算參數(shù)選擇器件的型號(hào)及最后確定參數(shù)。 4)電路的組建及對(duì)數(shù)據(jù)的分析。第十二章 簡(jiǎn)單介紹反激式開(kāi)關(guān)電源的工作原理12.1 反激式開(kāi)關(guān)電源工作原理 圖2-1-1 TOPSwitch-構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電源框圖 如圖所示,一般的電路包括:輸入濾波整流電路、把功率擴(kuò)大或縮減電

10、路、輸出濾波整流電路、反饋電路、控制電路。 工作流程:輸入端輸入交流電壓U1經(jīng)過(guò)輸入濾波整流電路后輸入到高頻率變壓器原邊,經(jīng)過(guò)里面一系列的工作后,電壓能夠得到反激,副邊上的高頻電壓流過(guò)濾波整流電路后從輸出端獲得輸出電壓U2。鉗位保護(hù)電路是用來(lái)吸收高頻變壓器漏感產(chǎn)生的峰值電壓,繼而保護(hù)了TOPSwitch-中功率管免受峰值電壓所害。穩(wěn)壓管和光耦合組成反饋電路。末尾輸出U2的原理:出現(xiàn)緊急情況使U2下降,則光耦合中發(fā)光二極管電流下降,經(jīng)過(guò)光耦合后,使得光耦合中的接受電流也降低,使得TOPSwitch-控制端電流降低,經(jīng)過(guò)TOPSwitch-內(nèi)部控制后使控制脈寬占空比升高,導(dǎo)致U2上升,達(dá)到穩(wěn)定電壓

11、的作用。12.2常見(jiàn)反激式變換器的工作原理 圖2-1-2 反激式變換器拓?fù)潆娐吩?開(kāi)關(guān)Q打開(kāi)時(shí),Np能夠迅速的儲(chǔ)存電能,然而當(dāng)開(kāi)關(guān)Q合上時(shí),Np立即向Ns釋放能量,這就是靠變壓器T1來(lái)完成的,它起著隔離能量、儲(chǔ)存和傳遞能量的作用。電感器Lo和兩Co電容的并聯(lián)一起組成一個(gè)低通濾波器,它們都在整個(gè)電路的輸出端,Cr、Rr和Dr組成的RCD漏電感尖峰電壓吸收電路,這些都是在變壓器的初級(jí)。一個(gè)整流二極管D1必須在輸出回路里面設(shè)置一個(gè)。由于其變壓器的磁芯里面存在間隙,所以在銅上面的能量損耗較大,變壓器的溫度相對(duì)其他來(lái)說(shuō)較高。并且其輸出端輸出的電壓比較大。電路結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單是該反激式變換器的優(yōu)點(diǎn)之一,適用

12、于200W以下的電源應(yīng)用且多路輸出交調(diào)特性都比其它的好。 反激式變換器輸出端輸出電壓大,有大幅度調(diào)整電壓的能力。為了要提高該電路性能指標(biāo),可以增加濾波電容和輔助LC濾波器,但同時(shí)增加了成本和體積的大小,將原來(lái)的優(yōu)點(diǎn)削弱了。這些決定了它的適用范圍。12.3 TOP224Y參數(shù)與結(jié)構(gòu) 圖2-1-3 TOP224Y參數(shù)與結(jié)構(gòu)如圖:從外觀上來(lái)看,該器件外部只有3個(gè)控制管腳:D(漏極)主電源能從其直接輸入,C(控制端)可以讓控制信號(hào)從這兒輸入,S(源級(jí))作為開(kāi)關(guān)電源公共端同時(shí)也是控制電路基本的測(cè)點(diǎn)之一。上圖為其外觀引腳。該芯片的引腳功能如下:DRAIN腳:作為輸出管MOSFET的漏C級(jí)。在啟動(dòng)時(shí),通過(guò)一

13、個(gè)內(nèi)部開(kāi)關(guān)控制的高壓電流源提供內(nèi)部偏置電流以及內(nèi)部感應(yīng)點(diǎn)。CONTROL腳:它作為占空比控制時(shí),是反饋電流和誤差放大器的輸入端。正常工作時(shí),它是分流調(diào)整器,向其提供內(nèi)部偏置電流。也可以用做內(nèi)部電路和自動(dòng)重啟動(dòng)以及補(bǔ)償電容連接點(diǎn)。SOURCE腳:G型和P封裝時(shí),是原邊控制電流的公共參考點(diǎn)。SOURCE(HV RTN)腳和G封裝):輸出管MOSFET的源級(jí),作為高壓電源的回路。Y型封裝時(shí),是輸出MOSFET的源級(jí),作為高壓電源回路。它的原邊控制電流的公共參考點(diǎn)。第十三章 基于TOP224Y芯片的反激式開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì) 13.1 設(shè)計(jì)目標(biāo) 輸入220V交流,輸入頻率50HZ,雙路輸出電壓15V、電流1A

14、和電壓5V、電流3A。輸出總電能功率能夠達(dá)到30W。調(diào)整電壓的效率:Sv=1%+1%,開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)頻率100kz。13.2 設(shè)計(jì)思路 采用TOP224Y設(shè)計(jì)雙路輸出反激式開(kāi)關(guān)電源,給出設(shè)計(jì)原理圖。開(kāi)關(guān)電源外部電路分為輸入濾波整流電路、變壓器和鉗壓、輸出濾波整流和反饋電路等。并對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行精確的計(jì)算和看結(jié)果分析,提出可行的改進(jìn)辦法。13.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容 隨著電力電子中PWM技術(shù)的發(fā)展,開(kāi)關(guān)電源因?yàn)槠涓咝詢(xún)r(jià)比獲得了廣泛的應(yīng)用。由于開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)通常采用控制電路與功率MOSFET相分立的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),這種設(shè)計(jì)方案開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、系統(tǒng)可考慮低、成本低。采用TOPSwitch-系列智能開(kāi)關(guān)電源集成芯片就能夠較

15、好的處理和解決這些問(wèn)題。 圖3-1-1 設(shè)計(jì)原理圖13.3.1 輸入濾波整流電路設(shè)計(jì)此電路包括交流濾波、整流、電容穩(wěn)壓3部分。一般情況下,查技術(shù)參數(shù)可得:除差模干擾的C1為0.1uF,C1根據(jù)輸出功率大約為68uF,L1為33mH,采用雙線并繞。整流橋的參數(shù)計(jì)算:計(jì)算輸入整流橋的電壓和電流是必須計(jì)算的。因?yàn)檩斎胝鳂虻淖罡唠妷簽?20V時(shí),其峰值電壓為,考慮到整流橋需要承受較高的輸入浪涌電壓,可以選取該電壓的1.52倍以上的等級(jí)電壓,實(shí)際可以選取500700電壓的整流橋。輸入整流橋承受的最大電流出現(xiàn)在輸入電壓最低時(shí),估算輸出功率為60W時(shí),效率為90%,則輸入功率為66.7W,當(dāng)輸入電壓為22

16、0V時(shí),輸入電流有效值為,考慮到余量,所以選擇整流橋電流容量12A。13.3.2 變壓器設(shè)計(jì) 傳輸和變換各種信號(hào)(單頻、多頻)和功率是功率變壓器的主要用途,是現(xiàn)代電氣設(shè)備、電子設(shè)備的重要組成部分。本設(shè)計(jì)主要介紹功率變壓器的一些常見(jiàn)理論和初步設(shè)計(jì)方法并結(jié)合當(dāng)前發(fā)展?fàn)顩r,以反激式開(kāi)關(guān)電源用變壓器為例,詳細(xì)介紹變壓器的具體設(shè)計(jì)、制作成產(chǎn)品的過(guò)程,最后對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試和對(duì)比其它的進(jìn)行分析,為更深一步的測(cè)試分析方法提供理論基礎(chǔ)和進(jìn)一步的研究和設(shè)計(jì)提供重要參考。 3.3.2.1 磁芯選擇 變壓器的輸出功率變壓器的計(jì)算功率W 效率為80%設(shè)計(jì)輸出能力根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)鐵芯的規(guī)則: 表 3-2-1 標(biāo)準(zhǔn)鐵芯規(guī)則NUMBE

17、R TYPEMATERIAL a*b*cAp()Ae()Aw()14EE2329SPC4023*147*6 0.436835.80 122.015EE2519PC4025.4*9.46*6.290.312840 78.2016EE25.4 PC4025.4*9.66*6.350.3173 40.30 78.73選擇大于計(jì)算值的鐵芯EE25.4,相關(guān)參數(shù): 高頻變壓器采用EE25.4型氧化體鐵芯,其有效磁通面積,次級(jí)繞組有2種繞制方法:一種是分離式繞法,另外一種是堆積式繞法。 表 3-2-2 繞制方法對(duì)比繞制方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)分離式繞法 排列很有靈活性,能將輸出電流較大的某一路輸出靠近一側(cè),能把損

18、耗減至最小因漏感較大,在輸出濾電容上會(huì)產(chǎn)生峰值沖電效應(yīng)分離式繞法 能加強(qiáng)磁耦合,能改善輕載時(shí)的穩(wěn)定性能,骨架的引腳很少,制造費(fèi)用比較低 電壓最低的繞組必須靠近初級(jí),為降低大電流靈活性 該表列出了2者的優(yōu)缺點(diǎn),可供參考。分離式的每個(gè)繞組上僅傳輸與該電路特定負(fù)載特性有關(guān)的電流,因?yàn)榇渭?jí)上的3個(gè)繞組之間關(guān)系不大是相互獨(dú)立的,所以在各繞組的制作上,排列上有一定的靈活性。現(xiàn)在考慮到5V(3A)輸出絕大部分的功率,因此可將這一繞組靠近初級(jí)。最佳排列的順序是先繞5V輸出繞組,再繞15V輸出繞組,使次級(jí)各繞組之間耦合最好,損耗最小以及性能最好。反之,若將15V輸出繞組緊靠原邊,由于5V輸出的漏感引起的損耗較大

19、,會(huì)大幅度降低電源效率,并且增加干擾。堆積式繞法是變壓器生產(chǎn)廠家經(jīng)常采用的方法,其特點(diǎn)是有5V繞組給15V繞組提供一部分匝數(shù)及來(lái)接地的一部分,各繞組的線徑組合必須滿(mǎn)足該路輸出電流流過(guò)它上面的電流總和不大于允許的最大電流密度的要求。堆積式繞法采用的技術(shù)先進(jìn),有許多優(yōu)點(diǎn),導(dǎo)線能夠節(jié)約下來(lái),繞組體積能夠減少以及成本能夠降低,繞組之間的互感量也能夠降低,耦合程度也能夠加強(qiáng)。舉例說(shuō)明,當(dāng)5繞組輸出滿(mǎn)載是,而15V繞組輸出輕載時(shí),由于5V繞組作15V繞組的一部分,因此能減少這些繞組的漏感,可以避免因漏感使15V輸出電路中的濾波電容被峰尖電壓充電到最大值(也稱(chēng)為峰值)而引起輸出端輸出電壓不穩(wěn)定。堆積式繞法的

20、缺點(diǎn)是在確定哪個(gè)次級(jí)繞組最靠近原邊時(shí),靈活性不好?,F(xiàn)將5V繞組作為次副邊組的始端。在為變壓器繞組時(shí),特別原理采用將多股導(dǎo)線并聯(lián)后平行繞在骨架上。這樣,能保證良好的覆蓋性、減少相對(duì)的體積,增強(qiáng)原邊與副邊的耦合程度,加強(qiáng)了原邊和副邊的連系。 13.3.2.2 計(jì)算并確定繞組匝數(shù) 首先確定變壓器變比n:根據(jù)輸出電壓關(guān)系式:=,得,式中為輸入端整流器輸出的直流電壓,取電路一般的導(dǎo)通電壓:135v計(jì)算初級(jí)線圈中的電流:已經(jīng)輸出直流電壓=15V和5V,負(fù)載電流為1A,3A,則輸出功率,開(kāi)關(guān)電源效率一般為60%90%,本設(shè)計(jì)取初級(jí)的平均電流假定變壓器原邊線圈的初始電流為零,那么,在開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間里,

21、原邊線圈中電流從零開(kāi)始線性增長(zhǎng)到峰值。 .計(jì)算原邊繞組圈數(shù):原邊繞組最小電感:= 取整得=84T,實(shí)際用時(shí)選擇90T 計(jì)算次級(jí)電感: 實(shí)際取15V輸出選10T,5V輸出選4T反饋繞組的計(jì)算與確定:要求既能保證開(kāi)關(guān)元件的飽和導(dǎo)通又不至于造成過(guò)大損耗,根據(jù): 實(shí)際取10T13.3.3 輸出整流濾波電路設(shè)計(jì) 輸出濾波整流電路由濾波電容和輸出整流二極管構(gòu)成。 表3-2-3 整流管的型號(hào)選擇 輸出電壓規(guī)定指標(biāo)整流管型號(hào)與參數(shù)輸出電流最低耐壓型號(hào)5V3A 30V MBR745 7.8A45V15V 1A 70VMUR4204A 200V 根據(jù)經(jīng)驗(yàn),L取2.210uH電容推薦選擇120uF/35V低ESR電

22、容。 輸出直流15V,1A的用3根直徑為0.25mm(AWG#31)的線并繞 輸出直流5V,3AD 用4根直徑為0.25mm(AWG#31)的線并繞13.3.4 阻斷二極管VD1和VD2的選擇 在每個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi),TOPSwitch-的關(guān)斷將導(dǎo)致變壓器漏感產(chǎn)生峰值電壓。VD1和VD2構(gòu)成的鉗位電路有效的防止了該電壓對(duì)TOPSwitch-的損壞。它們的選擇由反射電壓決定。推薦值135V,它們的耐壓值應(yīng)大于,并選擇快恢復(fù)二極管。13.3.5 反饋電路設(shè)計(jì) 首先確定反饋電路 開(kāi)關(guān)電源多路輸出的反饋電路有4種類(lèi)型:基本反饋電路、改進(jìn)后基本反饋電路、配穩(wěn)壓管的光耦合反饋電路以及配TL431的光耦合電路。

23、(1)基本反饋電路是利用反饋后來(lái)繞組從輸出端獲得輸出電壓的變化信號(hào)的,因此不是很需要光耦合器。該方案的電路最為簡(jiǎn)潔明了,但開(kāi)關(guān)電源的線性穩(wěn)定性不高,不能把負(fù)載調(diào)整率降到以下。如果僅僅為改善輕載時(shí)的負(fù)載調(diào)整率,可在輸出端并聯(lián)一只符合要求的的穩(wěn)壓管,使其穩(wěn)定電壓,此時(shí)。 (2)改進(jìn)型(也稱(chēng)增強(qiáng)型)通常所用反饋電路的特點(diǎn)是在反饋電路中并聯(lián)一只22V的穩(wěn)壓管,再并聯(lián)一只0.1uF電容器。 (3)配穩(wěn)壓管的光耦合反饋電路電路是利用一只穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓作為次級(jí)參考電壓。包括了穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓()、光耦合器中LED的正向壓降和利用控制環(huán)路增益的串聯(lián)電阻上的壓降這3者之和來(lái)決定輸出端輸出電壓值。當(dāng)?shù)钠钪挡徊?/p>

24、大于2%時(shí),能快速將住輸出的調(diào)整負(fù)載的頻率控制在2%以?xún)?nèi),該電路的不足之處是參考電壓穩(wěn)定性很低,并且只能對(duì)單一電路進(jìn)行負(fù)反饋即對(duì)主電路進(jìn)行反饋,其他各路輸出各路輔助輸出就不能有效的進(jìn)行反饋,因此輔助輸出的電壓穩(wěn)定性較差。 (4)配TL431的多路輸出光耦合反饋電路的特點(diǎn)是利用TL431型可調(diào)式精密并聯(lián)穩(wěn)壓器構(gòu)成副邊誤差電流放大器,各種信號(hào)再通過(guò)光耦合電容器對(duì)主輸出進(jìn)行精確的調(diào)整。 因此除主輸出作為主要的反饋信號(hào)輸出之外,其他各路的輔助輸出也按照一定比例反饋到TL431的2.5V基準(zhǔn)端。在本例中就是利用TL431和光耦合構(gòu)成反饋電路,基準(zhǔn)電壓和反饋電路采用通常的3端穩(wěn)壓器TL431來(lái)完成,在反饋

25、電路的應(yīng)用中運(yùn)用采樣電壓通過(guò)TL431限制電壓,由于TL431具有體積小基準(zhǔn)電壓精密可調(diào),輸出電流大等特點(diǎn),所以用TL431可以制作多種穩(wěn)壓器。其性能是輸出電壓連續(xù)可調(diào)達(dá)到36V,工作范圍達(dá)到0.1100mA,動(dòng)態(tài)電阻典型值為0.22歐,輸出的雜波比較低。其最大輸入電壓為37V,最大工作電流為150mA,內(nèi)基準(zhǔn)電壓為2.5V輸出電壓范圍為2.530V.這對(duì)全面提高多路輸出式開(kāi)關(guān)電源的各種性能具有重要指導(dǎo)意義,同時(shí)也是開(kāi)關(guān)電源的一項(xiàng)新技術(shù)。 圖3-1-2 反饋電路如圖所示,如果開(kāi)關(guān)電源從5V主輸出引出反饋信號(hào),15V未加反饋電路,這樣,當(dāng)5V輸出的負(fù)載電流發(fā)生變化時(shí),會(huì)影響15V輸出的穩(wěn)定性解決

26、方案:給15V也增加反饋電路 在15V輸出端與TL431的基準(zhǔn)端并上電阻,并將的阻值增大,由于15V輸出也提供一部分反饋電流和電壓,因此能夠改善該輸出以及整個(gè)電路的穩(wěn)定性的波動(dòng)。 15V輸出的反饋量由的阻值來(lái)決定。假定要求15V輸出與5V輸出的反饋量相等,各占總反饋量的50%,即反饋量比例系數(shù)K=50%,此時(shí)通過(guò)和和的電流相等,即。TL431的基準(zhǔn)電壓值,改進(jìn)前全部的反饋電流通過(guò),所以,改進(jìn)后50%電流從上流過(guò),即,的阻值由以下式確定: 由于已從250uA減到125vA,因此必須按下式調(diào)整的阻值:,考慮到接上之后5V輸出的穩(wěn)定度會(huì)略有所下降,應(yīng)稍微增大的阻值已進(jìn)行補(bǔ)償,實(shí)際取,最后說(shuō)明一點(diǎn):%時(shí)

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶(hù)所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶(hù)上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶(hù)上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶(hù)因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論