多路隔離輸出的車載輔助電源設(shè)計(jì)

1、沈陽(yáng)單片機(jī)開(kāi)發(fā)網(wǎng)——幫您精確掌握電子器件的使用細(xì)節(jié)多路隔離輸出的車載輔助電源設(shè)計(jì)多路隔離輸出的車載輔助電源設(shè)計(jì)作者：浙江大學(xué)電力電子研究所張曉峰摘要：設(shè)計(jì)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(jié)合試驗(yàn)樣機(jī)和試驗(yàn)結(jié)果，分析了電路的工作特點(diǎn)、變壓器的設(shè)計(jì)要求。該變換器的效率高、體積小、具有過(guò)載與短路保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：反激變換器；連續(xù)工作模式；斷續(xù)工作模式；輔助開(kāi)關(guān)電源O引言O(shè)引言反激變換器具有電路結(jié)

2、構(gòu)簡(jiǎn)單、輸入輸出電氣隔離、電壓調(diào)節(jié)范圍寬、易于多路輸出等特點(diǎn)，因而適合于電力電子設(shè)備內(nèi)的輔助開(kāi)關(guān)電源。本文所設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)是一種小型車載電源，通過(guò)蓄電池供電，為車內(nèi)的主控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、成本低廉等特點(diǎn)。開(kāi)關(guān)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(gè)單閉環(huán)電壓控制系統(tǒng)，系統(tǒng)響應(yīng)慢，很難達(dá)到較高的電壓調(diào)整率；后者是一個(gè)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(diǎn)。因此，本文所設(shè)計(jì)的電源選擇了UC3842電流型控制器作為隔離開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的核心。1UC3842PWM控制器簡(jiǎn)介1UC3842PWM控制器簡(jiǎn)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(qū)動(dòng)MOSFET，具有管腳數(shù)量少、外圍電路簡(jiǎn)單、安裝與調(diào)試簡(jiǎn)便、性能優(yōu)良、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)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(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖l所示。它具有兩個(gè)控制環(huán)路，一個(gè)是輸出

4、電壓反饋誤差放大器，用于同基準(zhǔn)電壓比較后產(chǎn)生誤差電壓；另一個(gè)是變壓器原邊中的電流在采樣電阻上產(chǎn)生的電壓與誤差電壓進(jìn)行比較調(diào)節(jié)調(diào)制脈沖的寬度，這些都是在時(shí)鐘所限定的固定頻率下工作。其主要特點(diǎn)如下。1)良好的負(fù)載調(diào)整率因?yàn)檎`差放大器可專門用于控制由于負(fù)載變化造成的輸出電壓變化。2)電壓調(diào)整率好，可達(dá)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(jīng)過(guò)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(jí)輸出電壓至

5、誤差放大器控制，能夠使電壓調(diào)整率更好。1沈陽(yáng)單片機(jī)開(kāi)發(fā)網(wǎng)——幫您精確掌握電子器件的使用細(xì)節(jié)UC3842的工作頻率很寬，最高工作頻率為500kHz。本設(shè)計(jì)?。篟T=43kΩCT=lnF；則fs=42kHz。23高頻變壓器的設(shè)計(jì)高頻變壓器具有儲(chǔ)能、隔離的作用，所以在反激變換器設(shè)計(jì)中，變壓器的設(shè)計(jì)是關(guān)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(gè)耦合繞組的繞法等問(wèn)題都需要仔細(xì)計(jì)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(dǎo)率μi、低矯頑力Hc、高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度鼠、低剩磁Bt、高電阻率p和高居里溫度θc，等優(yōu)點(diǎn)。磁導(dǎo)率高，則變壓器工作時(shí)勵(lì)磁電流就小；矯頑力低，則磁滯損耗比較?。伙柡痛鸥袘?yīng)強(qiáng)度高、剩磁低，則變壓器工作時(shí)磁通變化范圍可以較大，相應(yīng)減小了變壓器的體積；電阻率高，則高頻工作時(shí)渦流損耗比較??；居里溫度高，變壓器工作溫度可以相應(yīng)提高。但是，以上各項(xiàng)要求在同一種磁性材料中不可能同時(shí)得到滿足，要視具體應(yīng)用進(jìn)行