基于UC3843的高效DC-DC模塊電源設(shè)計(jì)

　　2. 1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

　　設(shè)計(jì)目標(biāo)為DC /DC 轉(zhuǎn)換模塊， 48V 輸入， 5V 單路輸出， 額定功率為10W, 轉(zhuǎn)換效率不低于75%.

　　2. 2 總體框圖

　　轉(zhuǎn)換模塊由輸入濾波電路、開(kāi)關(guān)電路、輸出濾波電路、電流檢測(cè)電路、輔助電源、輸出電壓反饋電路和PWM 調(diào)制電路幾部分組成， 如圖2所示。

　　其中， 開(kāi)關(guān)電路、輸入濾波電路與輸出濾波電路為主工作電路， PWM 調(diào)制電路作為整個(gè)模塊的控制核心， 根據(jù)模塊電源工作電流、輸出電壓反饋信號(hào)， 輸出控制信號(hào)， 動(dòng)態(tài)關(guān)斷與導(dǎo)通開(kāi)關(guān)管， 實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的實(shí)時(shí)控制。

　　2. 3 主工作電路設(shè)計(jì)

　　由于模塊輸出功率較小， 所以開(kāi)關(guān)電路采用單管反激電路設(shè)計(jì)。反激電路是由Buck Boost電路推演而得， 特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔， 開(kāi)關(guān)電路僅需四個(gè)器件： 變壓器、開(kāi)關(guān)管、整流管和輸出電容。采用一個(gè)變壓器， 可以實(shí)現(xiàn)多路輸出。缺點(diǎn)是輸出濾波電容上的電流脈動(dòng)大，需要加大輸出濾波電容， 抑制紋波。具體電路原理如圖3所示。

　　開(kāi)關(guān)電路由T2、VT1、VD2 和C3 構(gòu)成， 當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1開(kāi)通時(shí)， 變壓器T2 原邊電感存儲(chǔ)能量， 整流管VD2截止， 輸出能量由電容C3供給； 當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1關(guān)斷時(shí)， 變壓器上存儲(chǔ)的能量通過(guò)副邊電感經(jīng)VD2向外輸出， 并給C3充電。通過(guò)調(diào)節(jié)VT1的開(kāi)關(guān)占空比， 可以調(diào)節(jié)輸出電壓的高低。

　　輸入濾波電路由L1、C1 構(gòu)成， 主要功能是抑制模塊的輸入反灌電流， 減小模塊對(duì)輸入電源的干擾。

　　為輸出較小紋波， 需要加大輸出濾波電容， 或選取ESR小的濾波電容， 但這都會(huì)增加成本。在輸出濾波電路中， 采用一個(gè)π型濾波器， 達(dá)到了減小紋波的效果。

　　2. 4 電流檢測(cè)電路

　　電流檢測(cè)電路由T1、VD1和R2、R3構(gòu)成， 見(jiàn)圖3。

　　T1是電流互感器， 通過(guò)VD1的整流， 可以在R3得到與主變壓器原邊電流成一定比例的直流脈動(dòng)電壓， 將這個(gè)脈動(dòng)信號(hào)送給PWM 控制器， 實(shí)現(xiàn)了原邊電流檢測(cè)。通過(guò)調(diào)整R2 和R3 的阻值， 改變檢測(cè)的比例關(guān)系， 可以得到合適的電流檢測(cè)信號(hào)。