
單端正激式開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)和研發(fā)工作,對(duì)于很多工程師來(lái)說(shuō)都是非常熟悉的了,這種開(kāi)關(guān)電源在家電以及加工制造等領(lǐng)域是比較常見(jiàn)的。本文將會(huì)在這里為大家分享一種100W的單端正激開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)方案,這一開(kāi)關(guān)電源適合小功率應(yīng)用方向的選擇,設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單易操作。在今天的文章中,將會(huì)著重分享這一方案的主電路設(shè)計(jì)情況。
100W單端正激開(kāi)關(guān)電源的技術(shù)指標(biāo)
本方案所設(shè)計(jì)的這種100W單端正激式開(kāi)關(guān)電源的技術(shù)指標(biāo)要求是,輸入市電220V/50HZ,輸出12V/4A,工作溫度為-40℃~+85℃,工作頻率200~250KHZ,隔離電阻大于200MΩ,輸入電壓范圍為交流176V~260VAC/50HZ。這一方案中的主要技術(shù)要求是輸出電壓精度維持在±1%左右,輸出紋波需要控制在VP-P≤1%,負(fù)載調(diào)整率(主路)±0.5%。同時(shí),這一方案還要求輸出具有短路保護(hù)功能,并能自動(dòng)恢復(fù)。效率η>82%。
主電路框架設(shè)計(jì)
下圖圖1所示是本方案所選擇的單端正激式開(kāi)關(guān)電源電路的典型結(jié)構(gòu),可以看到,這一電源主要由整流濾波電路、DC/DC變換電路、開(kāi)關(guān)占空比控制電路以及取樣比較電路等模塊構(gòu)成。
在這一單端正激式的開(kāi)關(guān)電源主電路結(jié)構(gòu)中,其前級(jí)整流濾波電路的主要作用是被用來(lái)消除來(lái)自電網(wǎng)的干擾,同時(shí)這一電路的設(shè)計(jì)也能夠有效的防止開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的高頻噪聲向電網(wǎng)擴(kuò)散,并將電網(wǎng)輸入電壓進(jìn)行整流濾波,為變換器提供直流電壓。
變換器是這一單端正激式開(kāi)關(guān)電源的關(guān)鍵部分,在電源正常運(yùn)行時(shí),變換器可以把直流電壓變換成高頻交流電壓,并且起到將輸出部分與輸入電網(wǎng)隔離的作用。在本方案中,本文選擇使用的是具有復(fù)位繞組的FORWARD變換器。輸出整流濾波電路將變換器輸出的高頻交流電壓整流濾波得到需要的直流電壓,同時(shí)還防止高頻噪聲對(duì)負(fù)載的干擾。取樣電路和開(kāi)關(guān)占空比控制電路通過(guò)檢測(cè)輸出直流電壓,并將其與基準(zhǔn)電壓比較,進(jìn)行放大,調(diào)制振蕩器的脈沖寬度,從而控制變換器以保持輸出電壓的穩(wěn)定。
圖1 100W開(kāi)關(guān)電源的典型結(jié)構(gòu)
主電路拓?fù)浜涂刂品绞?/strong>
在了解了這一方案中的主電路典型結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思路后,下圖圖2給出的是本方案使用的FORWARD變換器的主電路圖。
從圖2所給出的電路圖結(jié)構(gòu)可以看到,在這種FORWARD變換器中,其開(kāi)關(guān)管Q按PWM方式工作,D1是輸出整流二極管,D2是續(xù)流二極管,Lf是輸出濾波電感,Cf是輸出濾波電容。變壓器油三個(gè)繞組,原邊繞組W1,副邊繞組W2,復(fù)位繞組W3,圖中繞組符號(hào)標(biāo)有“?”號(hào)的一端,表示是該繞組的正端。D3是復(fù)位繞組WS的串聯(lián)二極管。續(xù)經(jīng)過(guò)續(xù)流管續(xù)流。此時(shí)開(kāi)關(guān)管Q上的電壓為VQ=Vin。
以上就是本文針對(duì)一種100W的單端正激式開(kāi)關(guān)電源的主電路設(shè)計(jì)情況,所進(jìn)行的簡(jiǎn)單介紹和總結(jié),明天我們將會(huì)就這一方案中的控制電路設(shè)計(jì)情況進(jìn)行詳細(xì)分析,希望大家繼續(xù)關(guān)注。
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