dcdc隔離電源電路圖(一)
本設計采用了兩個變壓器原邊共用,也就是全橋電路控制DC-DC電源變壓器。正常模式下兩個全橋變換拓撲需要兩組全橋開關,同時全橋開關的脈沖驅動電路也為兩組共8路PWM脈沖。采用共用全橋拓撲節省了控制電路和全橋開關,簡化了DC-DC隔離電源電路。由于該電源是給半橋IGBT驅動電路供電,負載穩定且可計算,因此全橋DC-DC電源采用開環控制,滿足最大功率需求即可。電路原理如圖1所示,該電源由4部分組成:4路PWM脈沖產生電路、全橋驅動開關、電源變壓器及其副邊整流濾波電路。DC-DC電源輸入為單+15V電源,輸出為兩組隔離的+15V和-10V雙電源,采用負電源是為可靠地關斷IGBT。
圖1 原邊共用全橋電路的DC-DC原理圖
共用全橋開關的兩組DC-DC隔離電源工作原理為:對角的開關管同時開通,另外一組對角已經關斷,此時兩組磁芯原邊同時正反相激磁,副邊耦合,再進行全波整流濾波后得到穩定的電源。設計全橋開關工作頻率為360kHz,同時采用全波整流,因此副邊不需要很大的濾波、儲能元件,有利于實現DC-DC電源小型化。
全橋DC-DC電源參數為:輸入+15V、輸出+15V、-10V、輸出功率6W、工作頻率360kHz。要求額定負載下動態特性、滿足:+15V波動《+1V、-10V波動《-2V、工作頻率滿足5%的偏差容限。其中工作頻率由施密特觸發器CD40106參數及RC數值決定。具體參數為:R=2.2kΩ、C=748pF、VDD=15V、VT+=8.8V、VT-=5.8V。根據式(1)計算出振蕩頻率為748.792kHz,因為設計中多諧振蕩器輸出對2路RC充放電,充電電容容量增大一倍,因此振蕩頻率為上述計算頻率的1/2,即374.396kHz。
dcdc隔離電源電路圖(二)
該推挽式變換器電路采用兩個SIP MOS晶體管BUZ41A和一片集成電路TDA4718用作艦船電網用電源,變換器輸入側和輸出側隔離。工作頻率50KHZ,效率為75%,供電電壓可在56-100V之間變換。輸出經變壓器變為12V,再經D10,D11全波整流器,最后經輸出濾波器Dr1,C20,C19平滑成直流。
dcdc隔離電源電路圖(三)
常用的隔離DC/DC轉換主要分為三大類:
圖5-4 常見隔離式開關電源分類
這里主要介紹一種常用的單端反激式DC/DC變換電路,控制芯片采用常用的UC3842或UC3843。UC3842是高性能固定頻率電流的控制器,主要用于隔離AC/DC、DC/DC轉換電路。其主要應用原理如下:
電路由主電路、控制電路、啟動電路和反饋電路4 部分組成。主電路采用單端反激式拓撲,它是升降壓斬波電路演變后加隔離變壓器構成的,該電路具有結構簡單, 效率高, 輸入電壓范圍寬等優點。
控制電路是整個開關電源的核心,控制的好壞直接決定了電源整體性能。這個電路采用峰值電流型雙環控制,即在電壓閉環控制系統中加入峰值電流反饋控制。電路電流環控制采用UC3842 內部電流環,電壓外環采用T L431 和光耦PC817 構成的外部誤差放大器,誤差電壓直接送到UC3842 的1 腳。誤差電壓與電流比較器的同相輸入端3 腳經采樣電阻采集到初級側電流進行比較,從而調節輸出端脈沖寬度。2 腳接地。R4, C5 是UC3842 的定時元件, 決定UC3842 的工作頻率,。當UC3842 的1 腳電壓低于1 V 時,輸出端將關閉;當3 腳上的電壓高于1 V 時,電流限幅電路將開始工作,UC3842 的輸出脈沖中斷。開關管上波形出現“打嗝”現象,從而可以實現過壓、欠壓、限流等保護功能。
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