鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1077次 | 2019年12月27日
單端反激開關(guān)電源設(shè)計(jì)參考
0引言
近年來隨著電源技術(shù)的飛速發(fā)展，開關(guān)穩(wěn)壓電源正朝著小型化、高頻化、繼承化的方向發(fā)展，高效率的已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。式變換器以其電路簡單、可以高效提供直流輸出等許多優(yōu)點(diǎn)，特別適合設(shè)計(jì)小功率的開關(guān)電源。
1反激式開關(guān)電源基本原理
單端反激開關(guān)電源采用了穩(wěn)定性很好的雙環(huán)路反饋（輸出直流電壓隔離取樣反饋外回路和初級線圈充磁峰值電流取樣反饋內(nèi)回路）控制系統(tǒng)，就可以通過開關(guān)電源的PWM（脈沖寬度調(diào)制器）迅速調(diào)整脈沖占空比，從而在每一個(gè)周期內(nèi)對前一個(gè)周期的輸出電壓和初級線圈充磁峰值電流進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。這種反饋控制電路的最大特點(diǎn)是：在輸入電壓和負(fù)載電流變化較大時(shí)，具有更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，自動(dòng)限制負(fù)載電流，補(bǔ)償電路簡單。反激電路適應(yīng)于小功率開關(guān)電源，其原理圖如圖1所示。
下面分析在理想空載的情況下電流型PWM的工作情況。與電壓型的PWM比較，電流型PWM又增加了一個(gè)電感電流反饋環(huán)節(jié)。
圖中：A1為誤差放大器；A2為電流檢測比較器；U2為RS觸發(fā)器；Uf為輸出電壓Uo的反饋取樣，該反饋取樣與基準(zhǔn)電壓Uref通過誤差放大器A1產(chǎn)生誤差信號Ue（該信號也是A2的比較箝位電壓）。
設(shè)場效應(yīng)管Q1導(dǎo)通，則電感電流iL以斜率Ui／L線性增長，L為T1的原邊電感，電感電流在無感電阻R1上采樣u1=R1iL，該采樣電壓被送入電流檢測比較器A2與來自誤差放大器的Ue進(jìn)行比較，當(dāng)u1>Ue時(shí)，A2輸出高電平，送到RS觸發(fā)器U2的復(fù)位端，則兩輸入或非門U1輸出低電平并關(guān)斷Q1；當(dāng)時(shí)鐘輸出高電平時(shí)，或非門U1始終輸出低電平，封鎖PWM，在振蕩器輸出時(shí)鐘下降的同時(shí)，或非門U1的兩輸入均為低電平，則Q1被打開。
因此，從上面的分析可以看出，電流型PWM信號的上升沿由振蕩器時(shí)鐘信號的下降沿決定，而PWM的下降沿則由電感電流的陷值信號和來自誤差放大器的誤差信號共同決定，其工作時(shí)序如圖2所示。
單端反激式開關(guān)電源以主開關(guān)管的周期性導(dǎo)通和關(guān)斷為主要特征。開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，變壓器一次側(cè)線圈內(nèi)不斷儲存能量；而開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，變壓器將一次側(cè)線圈內(nèi)儲存的電感能量通過整流二極管給負(fù)載供電，直到下一個(gè)脈沖到來，開始新的周期。
開關(guān)電源中的脈沖變壓器起著非常重要的作用：一是通過它實(shí)現(xiàn)電場-磁場-電場能量的轉(zhuǎn)換，為負(fù)載提供穩(wěn)定的直流電壓；二是可以實(shí)現(xiàn)變壓器功能，通過脈沖變壓器的初級繞組和多個(gè)次級繞組可以輸出多路不同的直流電壓值，為不同的電路單元提供直流電量；三是可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電源變壓器的電隔離作用，將熱地與冷地隔離，避免觸電事故，保證用戶端的安全。
