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DC/DC开关电源应用
2018-11-5      浏览次数:668

  DC/DC开关电源是通过以一定频率连续地控制功率开关管进行通断操作,以便可以通过能量储存元件(如电感器和电容器)向变换器或负载提供电量的电源形式。只要通过改变占空比、开关频率或相关相位,平均输出电压或电流便可得到控制。开关电源的开关频率范围是从20kHz到几MHz。

   对于电源功率大于90W的工作场合,开关电源通常采取两级变换方式。即功率因数校正(PFC)控制变换器和 DC/DC变换器。这里特别应该提到是功率因数校正电路。它是为了保证输入电压和电流同相工作而设置的。其结果是功率因数接近1,视在功率全部转换为有功功率,因而系统效率得到了改善。如果没有PFC校正电路,输入电流会以窄脉宽高峰值脉冲形式输入开关电源引起严重的谐波干扰成分。这些谐波组分不仅没有向负载提供任何能量,而且还引起变压器和其它设备发热。功率因数校正电路分为有源和无源两种类型。调频广播发射机的开关电源大都采用有源功率因数校正电路,它是由具有有源功率因数校正的AC/DC变换器和独立DC/DC变换器两大部分组成。

   DC/DC变换器主要包括:EMI滤波器、慢启动电路、桥式整流、PFC控制器、功率驱动电路及变换器电路(由功率开关管MOSFET、储能电感L、快速恢复整流二极管和滤波电容等组成)。

由开关变压器、MOSFET功率开关管、整流元件、传感电路(包括电压、电流和温度取样)、附属电源、UC3843PWM控制器及相关的驱动电路组成。由前级输入的直流电压加到并联的功率开关管MOSFET的漏极,其栅极输入是由UC3843控制芯片内设定频率开关信号经驱动电路提供的。通过开关变压器升压后,整流滤波得到所需的直流电压。

     UC3843控制芯片是一种电流模式的PWM控制调整器。它具有优化DC/DC变换器、低启动电流、自动前馈补偿、电流限制、低压闭锁、脉冲抑制、高电流驱动和高达500kHz的开关频率等特性。

   从UC3843内部电路分析,内部参考信号与变压器次级经整流滤波后电压取样值在误差放大器进行处理,处理后的误差电压与感应电阻形成的电压输入到PWM比较器中,其输出与时钟信号在触发电路中进行波形处理,DC/DC最后输出频率与时钟频率一致的开关频率信号。