• 2009-03-17

    [技术笔记]交流开关电源

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    交流开关电源根据主电路结构可以分为:

    单端反激、单端正激、半桥、全桥、推挽式

    开关电源按照控制方式:

    电压型PWM、电流型PWM、MCU、ASCI或DSP控制

    1.单端反激式

    成本低、结构简单 在100W下使用,负载能量储存在原边线圈上,不能输出大功率。需要注意的是,假负载一定要接,不能让负载开路,防止当负载为零时,电压往上升。

    2.单端正激式

    用的不多,为了将原边能量消耗掉,脉宽不能无限增大,关断时间大些。

    3.半桥开关电源

    多了一路控制电路,实际死区控制在1%~5%之间(1%~2%)

    优点:MOSFET两端电压不超过电源电压

    缺点:加在线圈上电压,只是输出端电压的一半,电压低时,传输相同功率所需的电流大一倍。高频电流流过电容,电容器会发热。

    4.全桥开关电源

    MOSFET驱动时栅极不能开路

    5.推挽式

    PWM控制芯片:电压式和电流式控制两种

    电压式:TL494

    电流式:UC3842

    集成控制芯片:TOP202

    Tips:开关电源中的滤波电容器容量通常选取输出功率的两倍。输出端并接的电阻流过0.2W功率为宜。

    光耦取普通光耦就可以了4N25

    设计中需要注意的几点

    1. MOS管的导通电阻R(ON)小,导通损耗小

    2. 采用合适驱动电路,降低开通、关断损耗

    3. 选用合适的开关频率,开关频率越低,开关管和高频变压器的开关损耗就越低,当然开关频率应在20KHz以上

    4. 输出整流尽量使用肖特基二极管,并且耐压不易过高

    5. 输出滤波电容尽量多只并联,以降低ESR

    6. 高频变压器的电感量适当加大,以降低流过主回路的峰值电流,从而提高效率,原副边线圈采用多股线

    关于开关电源拓扑的基础知识,请参考国家半导体的应用手册AN556

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