基于改進(jìn)啟動(dòng)回路的反激式開關(guān)電源設(shè)計(jì)

(6)

3.3 尖峰電壓吸收電路設(shè)計(jì)

功率MOSFET管在關(guān)斷時(shí)會(huì)在變壓器初級(jí)繞組上產(chǎn)生尖峰電壓和反射電壓，加上直流側(cè)的高壓，很容易損壞功率MOSFET管，這就必須加入箝位電路來箝位[4]。本設(shè)計(jì)中采用反向擊穿電壓為200V的瞬態(tài)電壓抑制器P6KE200和反向耐壓為 1 kV的RS1M型超快恢復(fù)二極管,同時(shí)采用RC阻容吸收回路，以減少尖峰電壓。

3.4 改進(jìn)的啟動(dòng)電路設(shè)計(jì)

如圖3(a)所示，傳統(tǒng)啟動(dòng)回路采用齊納二極管DZ限制控制芯片UC3844的啟動(dòng)電源的給定，當(dāng)控制芯片處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)，直流母線側(cè)的電流依然流經(jīng)啟動(dòng)電路，造成不必要的能量損失。

圖3 傳統(tǒng)啟動(dòng)電路與改進(jìn)啟動(dòng)電路的對(duì)比

為此，提出了一種改進(jìn)的啟動(dòng)電路設(shè)計(jì)，如圖3(b)所示。初始階段，三極管Q導(dǎo)通，

直流母線電壓Vi通過R16對(duì)電容C4充電，同時(shí)直流母線電壓Vi通過電阻R15對(duì)電容C18充電，Vb處的電壓最終穩(wěn)定在如下電壓：

Vb=12+Vi*R2/(R15+R2) (7)

由于R15□R2，可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為Vb≈12V。由于控制芯片UC3844的啟動(dòng)和關(guān)斷電壓為16V和10V,為了使Q能夠在系統(tǒng)穩(wěn)定工作后關(guān)斷，必須滿足以下條件：

(8)

三極管Q關(guān)斷后，控制系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)，芯片UC3844由反饋繞組進(jìn)行供電，直流母線電流不在流經(jīng)啟動(dòng)電路，大大減小了損耗。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

按照上面的分析，設(shè)計(jì)了基于UC3844B的多路單端反激式開關(guān)電源。主要參數(shù)如下：開關(guān)頻率f=50kHz，直流輸入電壓波動(dòng)為120V□375V，直流多路輸出電壓為+5V/3A, +15V/1A， +24V/0.5A。圖4是傳統(tǒng)啟動(dòng)電路和改進(jìn)啟動(dòng)電路的啟動(dòng)電壓波形比較圖。

由圖可以看出，當(dāng)啟動(dòng)電壓達(dá)到16V時(shí)，UC3844B便進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)，并最終穩(wěn)定在12V。通過比較可以看出，傳統(tǒng)的控制策略需要0.4s使其啟動(dòng)電壓達(dá)到16V,而改進(jìn)的控制策略僅僅需要0.1s，減小了啟動(dòng)時(shí)間，提高了控制效率。