开关电源电路设计

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1、开关电源电路设计李竫，沈伟吉，高伟玲，顾佳坤，缪申捷，蔚兰（上海工程技术大学电子电气学院）摘要：本文从单端反激开关电源、单端反激变换器变压器、IGBT驱动电路，这三个方面入手，把开关电源电路细化、分类讨论设计。本文用UC3844芯片设计单端反激开关电源电路，用316J芯片设计IGBT驱动电路。组成了开关电源电路，解决了高频开关电源的控制。关键字：单端反激开关电源；UC3844；316J中图分类号：文献标志码：TheswitchingpowercircuitdesignLIjin,SHENweiji,GAOweiling,GUjiakun,MIAOshenjie,YUlanCollegeofEl

2、ectronicEngineering,ShanghaiUniversityofEngineeringScienceAbstract：Thisarticleputemphasisonthreeaspects--single-endedflybackswitchingpowersupply,single-endedflybacktransformersandIGBTdrivercircuit.Whichgoesdeepintoswitchingpowersupplycircuitanddiscussesthedesignincategories.ThisarticlesaysusingUC384

3、4todesignsingle-endedflybackswitchingpowersupplycircuit,andusing316JtodesignIGBTdrivercircuit.Thusbuilduptheswitchingpowersupplycircuitandsolvetheproblemofthecontrolofhigh-frequencyswitchingpowersupply.Keywords:single-endflybackconverterswitchingpower;UC3844;316J0引言随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的生活、工作有着密不可

4、分的关系，而开关电源是设备中不可或缺的一部分。在工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热等领域都能看到开关电源产品被广泛应用。当1955年美国罗耶（GH.Roger)发明了自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，标志着实现高频转换控制电路的开始。随后，在1957年美国查赛（JenSen)发明了自激式推挽双变压器，1964年美国科学家们提出取消工频变压器的串联开关电源的设想，这一举动对电源向体积和重量的下降获得了一条根本的途径。到了1969年由于大功率硅晶体管的耐压提高，二极管反向恢复时间的缩短等元器件改善，终于做成了25千赫

5、的开关电源。开关电源一般由脉冲宽度调节（PWM）控制和MOSTET构成，它是利用现代电力电子技术，控制开关管关断和导通时间的比率，维持稳定输出电压的一种电源。开关电源的发展方向是将其高频化，高频化能使开关电源小型化，并使开关电源能适用在更广泛的领域，尤其是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。基于电流控制型PWM芯片UC3844的单端反激式开关电源是靠改变调整管的导电时间和截止时间的相对长短来改变输出电压的大小，它具有外围电路简单、安装与调试方便、性能优良等。本文利用了选定AP这一参数来确定磁芯的型

6、号，并通过型号所提供的参数从而计算出变压器的原边、副边的匝数和所需要的气隙大小。IGBT对驱动电路有一些特殊要求，本文选用316J芯片可以提供了一个更好的驱动环境，驱动电路性能的优劣是其可靠工作、正常运行的关键所在。1单端反激开关电源的设计1.1.单端反激式开关电源设计图1所示的电路是一个多路输出型单端反激式开关电源,+18V用于反馈副边电压，5组+18V和-7V分别用于IGBT的驱动电源。交流电源接通后经过整流得到的直流电压通过电阻R32组成启动电路,当(C63+C65)上的充电电压达到启动电压时电路启动。当电容C63上的电压即UC3844的7脚电压高于16V时为芯片提供大于16V的启动电压

7、芯片启动后由反馈绕组提供维持芯片正常工作需要的电压。当电路正常工作时,由反馈绕组对UC3844的进行供电。反馈电压不是来自输出电压,而是来自变压器原边侧的电压,因此有较快的响应速度。当输出电压降低时,变压器的反馈绕组上产生的反馈电压也降低,该电压整流后经R29、R27进行分压，然后送入UC3844的引脚2,与基准电压比较后经误差放大器放大,使UC3844引脚6的驱动脉冲占空比增大从而使输出电压升高