多路隔離輸出的車載輔助電源設計

1、沈陽單片機開發(fā)網——幫您精確掌握電子器件的使用細節(jié)多路隔離輸出的車載輔助電源設計多路隔離輸出的車載輔助電源設計作者：浙江大學電力電子研究所張曉峰摘要：設計了一種多路隔離輸出的車載輔助電源采用UC3842控制芯片的多路輸出反激變換器。結合試驗樣機和試驗結果，分析了電路的工作特點、變壓器的設計要求。該變換器的效率高、體積小、具有過載與短路保護等優(yōu)點。關鍵詞：反激變換器；連續(xù)工作模式；斷續(xù)工作模式；輔助開關電源O引言O引言反激變換器具有電路結

2、構簡單、輸入輸出電氣隔離、電壓調節(jié)范圍寬、易于多路輸出等特點，因而適合于電力電子設備內的輔助開關電源。本文所設計的開關電源系統(tǒng)是一種小型車載電源，通過蓄電池供電，為車內的主控制系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等提供所需的輔助電源，此電源具有多組隔離輸出、結構簡單、性能可靠、成本低廉等特點。開關電源的控制電路可分為電壓控制型和電流控制型，前者是一個單閉環(huán)電壓控制系統(tǒng)，系統(tǒng)響應慢，很難達到較高的電壓調整率；后者是一個電壓、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，較電壓

3、控制型有不可比擬的優(yōu)點。因此，本文所設計的電源選擇了UC3842電流型控制器作為隔離開關穩(wěn)壓電源的核心。1UC3842PWM控制器簡介1UC3842PWM控制器簡介UC3842是一種高性能的固定頻率電流型控制器，單端輸出，可直接驅動MOSFET，具有管腳數(shù)量少、外圍電路簡單、安裝與調試簡便、性能優(yōu)良、價格低廉等優(yōu)點。通過高頻變壓器與供電電源隔離，非常適于20～50W的小功率的輔助電源，其內部結構如圖l所示。它具有兩個控制環(huán)路，一個是輸出

4、電壓反饋誤差放大器，用于同基準電壓比較后產生誤差電壓；另一個是變壓器原邊中的電流在采樣電阻上產生的電壓與誤差電壓進行比較調節(jié)調制脈沖的寬度，這些都是在時鐘所限定的固定頻率下工作。其主要特點如下。1)良好的負載調整率因為誤差放大器可專門用于控制由于負載變化造成的輸出電壓變化。2)電壓調整率好，可達到001％／V這是由于輸入電壓的變化可立即反映為變壓器原邊電流的變化，它不經過任何誤差放大器就能在比較器中改變輸出脈沖寬度，再加上一級輸出電壓至

5、誤差放大器控制，能夠使電壓調整率更好。1沈陽單片機開發(fā)網——幫您精確掌握電子器件的使用細節(jié)UC3842的工作頻率很寬，最高工作頻率為500kHz。本設計?。篟T=43kΩCT=lnF；則fs=42kHz。23高頻變壓器的設計高頻變壓器具有儲能、隔離的作用，所以在反激變換器設計中，變壓器的設計是關鍵。在磁芯大小、原邊電感值、氣隙大小、原邊線圈的匝數(shù)以及各個耦合繞組的繞法等問題都需要仔細計算和考慮。為了減少變壓器的體積和降低損耗，一般采用高

6、頻低耗的磁芯。高性能功率鐵氧體磁芯具有高初始磁導率μi、低矯頑力Hc、高飽和磁感應強度鼠、低剩磁Bt、高電阻率p和高居里溫度θc，等優(yōu)點。磁導率高，則變壓器工作時勵磁電流就小；矯頑力低，則磁滯損耗比較小；飽和磁感應強度高、剩磁低，則變壓器工作時磁通變化范圍可以較大，相應減小了變壓器的體積；電阻率高，則高頻工作時渦流損耗比較小；居里溫度高，變壓器工作溫度可以相應提高。但是，以上各項要求在同一種磁性材料中不可能同時得到滿足，要視具體應用進行