小功率的單端反激式開關(guān)電源目前在加工制造和民用家居等領(lǐng)域，得到了較為廣泛的應(yīng)用。在今明兩天的方案分享中，本文將會為大家分享一種20W的單端反激式開關(guān)電源設(shè)計方案，希望能夠?qū)Ω魑恍氯斯こ處煹脑O(shè)計工作帶來一定的輔助作用。今天本文將會就這一開關(guān)電源方案中的原理設(shè)計情況展開簡要分析。
單端反激式開關(guān)電源電路
在本方案中，本文所設(shè)計的這一20W小功率單端反激式開關(guān)電源的典型電路結(jié)構(gòu)，如下圖圖1所示。電路中的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側(cè)，而反激式結(jié)構(gòu)指的是當開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，高頻變壓器T初級繞組的感應(yīng)電壓為上正下負，整流二極管VD1處于截止狀態(tài)，副邊上沒有電流通過，能量儲存在高頻變壓器的初級繞組中。當開關(guān)管VT1截止時，變壓器T副邊上的電壓極性顛倒，使初級繞組中存儲的能量通過VD1整流和電容C濾波后向負載輸出。
圖1 單端反激式開關(guān)電源
在本方案中，我們所設(shè)計的這一開關(guān)型穩(wěn)壓電源采用的是全控型電力電子器件作為開關(guān)，同時這一方案是利用控制開關(guān)的占空比來調(diào)整輸出電壓的新型電源，具有體積小、重量輕、噪音小，以及可靠性高等特點。本設(shè)計旨在設(shè)計并制作出一種額定輸出功率為25W的通用的小功率開關(guān)電源，主要采用UC3842芯片以及其他的電路元件相配合，使設(shè)計出的開關(guān)電源具有自動穩(wěn)壓功能。
開關(guān)穩(wěn)壓電源電路
在本方案中，我們所設(shè)計的這一20W的單端反激式開關(guān)電源的原理框圖如下圖圖2所示。可以看到，在圖2所展示的這一框圖結(jié)構(gòu)中，交流電壓經(jīng)整流電路及濾波電路整流濾波后，變成含有一定脈動成份的直流電壓，該電壓通過功率轉(zhuǎn)換電路進人高頻變換器被轉(zhuǎn)換成所需電壓值的方波，最后再將這個方波電壓經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?/p>
在這一單端反激式的小功率開關(guān)電源中，本方案所設(shè)計的反饋控制電路為脈沖寬度調(diào)制器，它主要由取樣器、比較器、振蕩器、脈寬調(diào)制及基準電壓等電路構(gòu)成。電壓反饋電路這部分電路目前己集成化，制成了各種開關(guān)電源專用集成電路。控制電路用來調(diào)整高頻開關(guān)元件的開關(guān)時間比例，以達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
圖2 開關(guān)電源電路框圖
元器件型號選擇
在這一20W的小功率開關(guān)電源設(shè)計方案中，本文所設(shè)計的這一開關(guān)電源方案所需要L的電感量與EMI濾波器的額定電流I有關(guān)。需要指出的一點是，當額定電流較大時，共模扼流圈的線徑也要相應(yīng)增大，以便能承受較大的電流。此外，適當增加電感量，可改善低頻衰減特性。Ca采用薄膜電容器，容量范圍大致是0.01μF～0.47μF，主要用來濾除差模干擾。Cb跨接在輸出端，并將電容器的中點接地，能有效地抑制共模干擾。Cb亦可并聯(lián)在輸入端，仍選用陶瓷電容，容量范圍是2200pF～0.1μF。為減小漏電流，電容量不得超過0.1μF，并且電容器中點應(yīng)與大地接通。C1～C4的耐壓值均為630VDC或250VAC。因此，最后選取個元件參數(shù)如下：差模干擾抑制電容Ca選取0.1CaF，共模干擾抑制電感T=20mH，共模干擾抑制電容0.1CbF。
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