一种15w三路输出dc-dc模块电源的设计

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1、一种15W三路输出DC/DC模块电源的设计

2、第1最大值/Max单位　　±150mVdt　　200μs效率Eff80　　％　2电源的设计原理图1是针对单片机主板供电电源所设计的多路输出500)this.style.ouseg(this)">图1多路输出开关电源原理图图1中电感L201，L202，L203是耦合电感，L204是偏置绕组，由于受变压器管脚限制，取自耦合电感。电路采用单端正激变换电路，当变换器接通电源时，输入直流电压经电阻R601和12V稳压管D601及三极管V601和V602组成的稳压降压电路后，启动UC3843。进入正常工作后，偏置绕组L204的供电电路开始工作，偏置绕

3、组的输出经二极管D4整流、C601滤波后输出12V电压，高于自供电电压，使二极管D602反偏，启动电路停止工作。偏置绕组为UC3843(IC301)提供工作电压（12V），变换器进入正常工作，在P脉宽调制方式下，各路次级绕组的输出经过各路的二极管整流、LC型滤波器滤波后，产生各路的直流输出电压。＋5V输出的电压由电阻器R402和R406分压后，与可编程稳压源TL431（IC401）中的2.5V参考电压比较，然后通过光耦合器(IC101)反馈到UC3843的脚2，控制脉冲的占空比，稳定5V输出。耦合电感L202及L203实现±12V两路稳压。过流保护电阻R101和R102检测到开关管

4、的过流信号，送入UC3843的脚3，封锁UC3843的输出信号，实现过流保护。3设计方案选择DC/DC模块电源以中小功率为主,功率大都在150AX≈1.0V/RS设计R101及R102，这个电阻要设得很小，以降低电阻上的损耗,图1中设计为两个10Ω电阻并联。检测电压送入UC3843的脚3。脚3电压高于1V过流保护电路就动作，使脚6停止输出矩形波，电路停止工作。脚3还要接一个RC滤波器以抑制开关管的尖峰电流，图1中这个滤波器由R103及C306组成。4.1.3反馈误差放大器设计R302，R303及C305构成积分型调节器，电阻R302和R303的比例关系影响系统的动态特性。R302和

5、R303的比值可以改变UC3843电压误差放大器的放大倍数，对于一定的反馈电压量，可使P调节器的输出脉宽不同，从而影响输出电压调节幅度，即影响指标中输出的动态响应调节幅度。积分器的电容C305的大小影响系统的调节速度，即影响指标中输出的动态响应时间。4.2功率器件的选取变换器的开关器件采用功率MOSFET，依据单管变换器计算电压的经验公式，取UCEO=500)this.style.ouseg(this)">=144V（2）式中：Udmax为漏源极的最大电压；D为占空比。所以，功率MOSFET的反向电压应选用大于144V的，电流按高频变压器一次绕组的最大电流来确定。图1中V101选用

6、耐压200V、电流9A的IRF630。4．3高频变压器的设计4.3.1磁芯的选用多路输出变压器一般要求有较大的窗口面积，DC/DC模块电源可选用FEY型、FEE型、EUI型等磁芯，对于正激变换器，理论上变压器初级须有复位绕组Nr，这里考虑到变压器脚位的问题，选取高饱和磁感应强度的磁材,去掉复位绕组,这样使每次磁芯都在磁化曲线的下部工作,避免磁芯饱和。先确定最大磁感应强度Bm，以计算并初选磁芯型号。1）考虑高温时饱和磁感应强度Bs会下降，同时为降低高频工作时磁芯损耗，最大工作磁感应强度一般选为0.2～0.25T。这里选取高饱和磁感应强度的磁材RM2.2KD，其Bs为0.44T。2）磁

7、芯型号的选取有两种方法，一是依据式（3）AeAouseg(this)">（3）式中：Ae为磁芯截面积；Am2。4.3.2计算匝比Uo=Uo1＋UD=5.0＋0.5=5.5V（4）式中：Uo1为5V主路输出电压；UD为整流管MBR1545正向压降，取0.5V。n12=500)this.style.ouseg(this)">=3.14（5）式中：n12为主路原副边匝比；Ui=UminDmax=36×0.48=17.28V（其中Umin为电源最低输入电压，Dmax取0.48）；Uo为N2输出电压。实际选取n12=4：1。4.3.3计算并调整主路副边匝数N2=500)this.style.

8、ouseg(this)">=500)this.style.ouseg(this)">=3.13（6）式中：Ts为电源周期，Ts=500)this.style.ouseg(this)">=4×10－6s；ΔBm为磁通增量，ΔBm=0.44－0.065=0.375T；Ae为磁芯截面积，对FEY15.3磁芯，Ae=0.187cm2。实际取N2=4匝。4.3.4计算原边匝数N1=N2×n12=4×4=16匝（7）4.3.5计算其余两个辅路副边匝数N3=N4=N1×500)th