菜鳥升級:穩壓電源設計寶典
發布時間:2014-11-21 責任編輯:echolady
【導讀】本文主要通過幾個部分來解析穩壓電源的設計,分別是整流濾波電路、AC-DC變換電路、DC-DC穩壓變換電路。本次設計通過調節取樣電阻形成閉環反饋回路。設計的係統具有高效率、高精度、電壓調整率低、調整速度快、輸出波紋小的特性。
1 穩壓電源的設計方案
可知DC-DC變換的種類分為:gelihefeigeli。shurushuchugelisuirananquanxishubijiaogao,keshigelibianyaqihuiyouloucihesunhaodengbulidequedian,congerhuizaochengxiaolvjiangdi,genjubenyanjiudeyaoqiu,bingmeiyouyaoqiushurushuchugeli,suoyizuizhongjuedingxuanzedeshifeigelifangshi,jizhongfanganruxia:
1.1 串聯開關電路
占空比為D的PWM波控製開關管Q1,從而達到這樣的一個效果,交替導通或截止,再經L和C濾波器在負載R上得到穩定直流輸出電壓Uo。本電路屬於降壓型電路,題目要求的30--36V 的輸出電壓是實現不了的。
1.2 並聯開關電路
串chuan聯lian開kai關guan電dian路lu與yu並bing聯lian開kai關guan電dian路lu原yuan理li很hen相xiang似si,但dan是shi此ci電dian路lu為wei升sheng壓ya型xing電dian路lu,在zai開kai關guan導dao通tong的de時shi候hou,電dian感gan開kai始shi儲chu能neng,在zai截jie止zhi的de時shi候hou,電dian感gan能neng量liang開kai始shi輸shu出chu。所suo以yi電dian感gan繞rao製zhi隻zhi要yao是shi合he理li,就jiu能neng達da到dao題ti目mu要yao求qiu的de30-36V,並且輸出電壓Uo呈現連續平滑的特性。(圖1)

圖1
下麵是串並聯開關電路形式,也稱為升降壓式開關電路,反轉式開關電路。無論在開關管VT1之zhi前qian的de脈mai動dong直zhi流liu電dian壓ya,高gao於yu或huo低di於yu輸shu出chu端duan的de穩wen定ding電dian壓ya,此ci電dian路lu均jun能neng實shi現xian功gong能neng。實shi際ji上shang,本ben電dian路lu是shi在zai串chuan聯lian開kai關guan電dian路lu是shi通tong過guo在zai後hou加jia入ru一yi個ge並bing聯lian開kai關guan電dian路lu。用yong電dian感gan的de儲chu能neng特te性xing來lai實shi現xian升sheng降jiang壓ya,電dian路lu控kong製zhi式shi比bi較jiao複fu雜za的de。
考慮到本設計是隻需要升壓的,所以選擇方案二。(圖2)

圖2
2 單元電路設計與分析
2.1 AC-DC 變換電路(圖3)

圖3

3.1 總原理圖(如圖5)

圖5
本設計是將220V市電經過降壓整流濾波,從而得到比較穩定的直流電壓,改直流電壓經Boost升壓斬波電路升壓後在濾波得到平滑的直流輸出,同時,UC3843輸出PWM信號驅動開關管從而控製閉環反饋。研究中,調整分壓電路,使輸出電壓穩定在30~36V之zhi間jian,在zai輸shu出chu電dian壓ya增zeng高gao時shi,反fan饋kui信xin號hao和he參can考kao電dian壓ya比bi較jiao後hou,誤wu差cha放fang大da器qi輸shu出chu增zeng加jia,從cong而er使shi輸shu出chu脈mai衝chong寬kuan度du變bian窄zhai,變bian短duan了le開kai關guan管guan導dao通tong時shi間jian,從cong而er降jiang低di輸shu出chu電dian壓ya。按an照zhao同tong樣yang的de道dao理li,當dang輸shu出chu電dian壓ya降jiang低di時shi,參can考kao電dian壓ya和he反fan饋kui信xin號hao比bi較jiao後hou,誤wu差cha放fang大da器qi輸shu出chu減jian小xiao,從cong而er使shi輸shu出chu脈mai衝chong寬kuan度du變bian寬kuan,開kai關guan管guan導dao通tong時shi間jian變bian長chang,輸shu出chu電dian壓ya會hui升sheng高gao。因yin此ci閉bi環huan反fan饋kui調tiao節jie的de最zui終zhong結jie果guo是shi使shi輸shu出chu電dian壓ya穩wen定ding在zai30~36V之間。並且本,電路是具有過流保護功能,當輸出電流大於2A 時,誤差放大器輸出也會增加,輸出電壓減小,會起到限流作用,從而保護場效應管。
3.3 元器件的清單(圖6)

圖6
本次係統設計通過UC3843脈寬控製器,實現對BOOST升壓斬波電路穩壓輸出,通過整流濾波電路,過流保護電路,DC-DC變換電路穩壓反饋電路部分的調節,實現對Boost升壓斬波電路平滑調壓輸入220V市電輸出在30~36V之間可調。本文是菜鳥升級的首選,希望讀者閱讀此文後,能夠充分掌握穩壓電路的相關知識。
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