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输出电压变化,与基准电压Ur比较,误差电压经过放大及脉宽调制(PWM)电路,再经过驱动电路控制功率器件的占空比,从而达到调整输出电压大小的目的。具有一定的抗不平衡能力,对电路对称性要求不很严格;适应的功率范围较大,从几十瓦到千瓦都可以;开关管耐压要求较低;电路成本比全桥电路低等。这种电路常常被用于各种稳压输出的DC变换器。
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fDCDC变换器有多种电路形式,常用的有工作波形为方波的PWM变换器以及工作波形为准正弦波的谐振型变换器。
图21主体方框图
本次设计采用了AC/DC/AC/DC变换方案。一次整流后的直流电压,经过有源功率因数校正环节以提高系统的功率因数,再经半桥变换电路逆变后,由高频变压器隔离降压,最后整流输出直流电压。系统的主要环节为有源功率因数校正电路、DC/DC电路、功率因数校正电路、PWM控制电路和保护电路等。22具体电路设计
反激式电源一般用在100w以下的电路,而本电源设计最大功率达到500w,额定电流为10A左右。在功率较大的高频开关电源中,常用的主变换电路有推挽电路、半桥电路、全桥电路等。其中推挽电路用的开关器件少,输出功率大,但开关管承受电压高为电源电压的2倍,且变压器有6个抽头,结构复杂;全桥电路开关管承受的电压不高,输出功率大,但需要的开关器件多4个,驱动电路复杂;半桥电路开关管承受的电压低,开关器件少,驱动简单。根据对各种拓扑方案的电气性能以及成本等指标的综合比较,本电源选用半桥式DC/DC变换器作为主电路。如图22即为主电路图。
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f图22主电路图
222控制电路设计系统的控制电路采用高速双路的PWM控制器UC3825,如图23所示即为所选电路,其内部电路主要由高频振荡器、PWM比较器、限流比较器、过流比较器、基准电压源、故障锁存器、软启动电路、欠压锁定、PWM锁存器、输出驱动器等组成。它比SG3525具有以下优点:1改进了振荡电路,提高了振荡频率的精度,并且具有更精确的死区控制;2具有限流控制功能,且门槛电流有5%的容差;3低启动电流100MA;4UC3825关断比较器是一个高速的过流比较器,它具有1.2v的门槛值,保证芯片重新启动前软启动电容完全放电,在超过门槛值时,输出为低电平状态,防止上下桥臂同时导通而引起短路。下图为主电路的控制电路。
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f图23高速双路PWM控制器UC3825电路图
223保护电路设计对于DC/DC电源产品都要求在出现异常情况如过流、过载时,系统的保护电路工作,使变换器及时停止工作。UC3825的保护电路设计r
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