开关电源设计与应用_第3章.ppt

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1、第3章它激式开关电源3.1它激式开关电源3.2集成驱动器及其应用3.3STR系列集成变换电路3.4TOP系列集成电源3.5DC/DC变换电路3.1它激式开关电源3.1.1MC1394构成的开关电源用MC1394组成的开关电源是较具代表性的它激式电源，它可以适应90～260 V的输入电压的大范围变动，与简单的自激式开关电源相比具有极大的实用优势。1.内部构造MC1394内部构造如图3-1所示，它具有独立的脉冲发生器、PWM调制器逻辑关闭电路、软启动电路等它激式驱动电路的所有功能。这个电路的特点是既可以用于不隔离开关稳压电源，也可以用于隔离的脉冲变压器式开关稳压

2、电源。图3-1MC1394内部结构图2.MC1394组成的降压开关电源图3-2MC1394组成的降压开关电源3.1.2UC3842控制的开关电源UC3842的特点是除内部PWM系统外，还设有多路保护输入和稳定的基准电压发生器，同时还具有小电流启动功能。它功能完善、性能可靠，目前被广泛应用于各种普通电源，还被用于有源因数改善电路和高压升压式开关电源中。1.UC3842内部构造UC3842为双列8脚单端输出的它激式开关电源驱动集成电路;UC3842内部由5 V基准电源、振荡器、误差放大器、电流取样比较器、PWM锁存、输出电路等组成。图3-3UC3842内部电路框

3、图1.UC3842内部构造2．UC3842的使用特点(1)单端图腾柱式PWM脉冲输出，输出驱动电流为±200 mA，峰值可达±1 A(2)启动电压大于16 V、启动电流仅1 mA即可进入工作状态。处于正常工作状态时，工作电压在10～34 V之间，负载电流为15 mA。超出此限制，开关电源呈欠电压或过电压保护状态，无驱动脉冲输出。(3)内设5 V(50 mA)基准电压源，经2∶1分压后作为取样基准电压。(4)输出电流为200 mA，峰值为1 A，既可驱动双极型三极管也可驱动MOSFET管。若驱动双极型三极管，应加入开关管截止加速RC电路，同时将内部振荡器的频率

4、限制在40 kHz以下；若驱动MOSFET管，振荡频率由外接RC电路设定，见式(3-1)，工作频率最高可达500 kHz。(3-1)(5)内设过流保护输入(3脚)和误差放大输入(1脚)两个PWM控制端。误差放大器输入构成主PWM控制系统，可使负载变动在30%～100%时输出负载调整率在8%以下，负载变动70%～100%时输出负载调整率在3%以下。(6)过流检测输入端可对逐个脉冲进行控制，直接控制每个周期的脉宽，使输出电压调整率达到0.01%/V。如果3脚电压大于1 V或1脚电压小于1 V，PWM比较器输出高电平使锁存器复位，直到下一个脉冲到来时才重新置位。利

5、用1脚和3脚的电平关系，在外电路控制锁存器的开/闭，使锁存器每个周期只输出一次触发脉冲。因此，电路的抗干扰性极强，开关管不会误触发，提高了可靠性。(7)内部振荡器的频率由4脚外接电阻和外接电容设定。集成电路内部基准电压通过4脚引入外同步。4脚和8脚外接RT、CT构成定时电路，CT的充电与放电过程构成一个振荡周期。其振荡频率可由下式近似得出：(3-1)3．在彩显开关电源中的应用AST彩显开关电源是以UC3842为主构成，由UC3842对开关管控制，电路简化后如图3-4所示。图3-4AST彩显开关电源电路3.1.3升压型开关电源图3-5所示为UC3842组成的升

6、压型它激式开关电路。图3-5UC3842组成的升压型它激式开关稳压器电路3.1.4充电器专用控制电路MC7121．电路结构MC712内部主要包括定时器、电压斜率检测器(内含A/D转换器)、+5 V稳压器、上电复位电路、控制逻辑、电流和电压调节器(内含电流比较器和电压比较器)、温度比较器(过温比较器、欠温比较器)、2.0 V基准电压源、N沟道功率MOSFET。使用MC712设计的充电电路的充电时间短、效率高，克服了原有充电器功能单一、电流无法调整和充电时间长的缺点，有良好的使用效果。2．充电原理用MC712构成的锂电池充电电路如图3-6所示。图3-6锂电池充电

7、电路3.1.5反激式开关电源反激式电路中的变压器起着储能元件的作用，可以看做是一对相互耦合的电感。其工作过程是：开关开通后，VD处于断态，初级绕组的电流线性增长，电感储能增加；开关关断后，初级绕组的电流被切断，变压器中的磁场能量通过次级绕组和VD向输出端释放。图3-7UC3842组成的反激式开关电源原理图3.2集成驱动器及其应用3.2.1半桥控制电路L6598L6598最高开关频率为500 kHz，其能效高、电磁干扰(EMI)辐射低。为了采用自举方法驱动上桥臂开关，内部电路设计了一个能够承受600 V以上电压的结构和一个同步驱动式器件，节省了一个外部快速恢复

8、自举二极管。L6598是一种专门为串联谐振半桥电路设