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dcdc隔离电源电路图大全(全桥变换推挽式开关稳压电源电路图详解) - 全文

文章来源:亚洲城人气:发表时间:2018-09-17 23:40

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  dcdc隔离电源电路图大全(全桥变换/推挽式/开关稳压电源电路图详解) - 全文

  本文主要介绍了dcdc隔离电源电路图大全(全桥变换/推挽式/开关稳压电源电路图详解)。UC3842是高性能固定频率电流的控制器,主要用于隔离AC/DC、DC/DC转换电路。电路由主电路、控制电路、启动电路和反馈电路4 部分组成。控制电路是整个开关电源的核心,控制的好坏直接决定了电源整体性能。这个电路采用峰值电流型双环控制,即在电压闭环控制系统中加入峰值电流反馈控制。

  本设计采用了两个变压器原边共用,也就是全桥电路控制DC-DC电源变压器。正常模式下两个全桥变换拓扑需要两组全桥开关,同时全桥开关的脉冲驱动电路也为两组共8路PWM脉冲。采用共用全桥拓扑节省了控制电路和全桥开关,简化了DC-DC隔离电源电路。由于该电源是给半桥IGBT驱动电路供电,负载稳定且可计算,因此全桥DC-DC电源采用开环控制,满足最大功率需求即可。电路原理如图1所示,该电源由4部分组成:4路PWM脉冲产生电路、全桥驱动开关、电源变压器及其副边整流滤波电路。DC-DC电源输入为单+15V电源,输出为两组隔离的+15V和-10V双电源,采用负电源是为可靠地关断IGBT。

  共用全桥开关的两组DC-DC隔离电源工作原理为:对角的开关管同时开通,另外一组对角已经关断,此时两组磁芯原边同时正反相激磁,副边耦合,再进行全波整流滤波后得到稳定的电源。设计全桥开关工作频率为360kHz,同时采用全波整流,因此副边不需要很大的滤波、储能元件,有利于实现DC-DC电源小型化。

  全桥DC-DC电源参数为:输入+15V、输出+15V、-10V、输出功率6W、工作频率360kHz。要求额定负载下动态特性、满足:+15V波动《+1V、-10V波动《-2V、工作频率满足5%的偏差容限。其中工作频率由施密特触发器CD40106参数及RC数值决定。具体参数为:R=2.2k、C=748pF、VDD=15V、VT+=8.8V、VT-=5.8V。根据式(1)计算出振荡频率为748.792kHz,因为设计中多谐振荡器输出对2路RC充放电,充电电容容量增大一倍,因此振荡频率为上述计算频率的1/2,即374.396kHz。

  该推挽式变换器电路采用两个SIP MOS晶体管BUZ41A和一片集成电路TDA4718用作舰船电网用电源,变换器输入侧和输出侧隔离。工作频率50KHZ,效率为75%,供电电压可在56-100V之间变换。输出经变压器变为12V,再经D10,D11全波整流器,最后经输出滤波器Dr1,C20,C19平滑成直流。

  这里主要介绍一种常用的单端反激式DC/DC变换电路,控制芯片采用常用的UC3842或UC3843。UC3842是高性能固定频率电流的控制器,主要用于隔离AC/DC、DC/DC转换电路。其主要应用原理如下:

  电路由主电路、控制电路、启动电路和反馈电路4 部分组成。主电路采用单端反激式拓扑,它是升降压斩波电路演变后加隔离变压器构成的,该电路具有结构简单, 效率高, 输入电压范围宽等优点。

  控制电路是整个开关电源的核心,控制的好坏直接决定了电源整体性能。这个电路采用峰值电流型双环控制,即在电压闭环控制系统中加入峰值电流反馈控制。电路电流环控制采用UC3842 内部电流环,电压外环采用T L431 和光耦PC817 构成的外部误差放大器,误差电压直接送到UC3842 的1 脚。误差电压与电流比较器的同相输入端3 脚经采样电阻采集到初级侧电流进行比较,从而调节输出端脉冲宽度。2 脚接地。R4, C5 是UC3842 的定时元件, 决定UC3842 的工作频率,。当UC3842 的1 脚电压低于1 V 时,输出端将关闭;当3 脚上的电压高于1 V 时,电流限幅电路将开始工作,UC3842 的输出脉冲中断。开关管上波形出现“打嗝”现象,从而可以实现过压、欠压、限流等保护功能。

  TO-220封装形式的LM2577-ADJ典型DC/DC升压形式的直流开关稳压电源电路图如图1所示。它的内部有1.23V和2.5V能隙基准电压单元、52kHz固定频率锯齿波振荡器、RS触发器、晶体管驱动电路和峰值电流可以达到3A的晶体管,还包括峰值电流采样电阻、采样电流放大器、采样电压放大器,共同组成电压、电流误差反馈系统,以达到脉冲宽度调制(PWM)工作方式。另外,还有软启动、欠压锁定、过流限制及热关断等单元。如图1所示的直流开关稳压电源只需要外接八个元器件就可以组成一个Uo》Ui的直接升压电源。其中反馈取样电阻R1、R2的阻值可以确定直流输出端的电压值。例如当输出直流电压为+12V时,R1的阻值为17.5k,R2为2k。

  典型设计的12V/12V隔离式DC/DC开关稳压电源的电路图如图2所示。图中的IC1为LM2577-ADJ型的集成电路,脉冲变压器T1共有三个绕组:N1为主绕组;N2为辅助取样绕组;N3、N4为次级绕组;圈数相同,T1的初级、次级之间是隔离的。C1为直流输入12V的滤波电容,D1是取样绕组的整流二极管,C2为该取样电压的滤波电容,R2、R3是取样分压电阻,R1、C3组成补偿网络。D2、D3是次级输出整流二极管,IC2、IC3是小电流三端线性直流稳压电路(目的是使得输出直流电源电压更加稳定),C4、C5和C6、C7是次级直流滤波电容。输出对称的12V直流电源。

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