基于LM5025的有源箝位模塊電源設計

　　LM5025內(nèi)置輸入欠壓鎖定電路。在VIN和GND之間外接分壓電阻，可設定變換器的工作范圍。分壓電阻必須確保當VIN在工作范圍內(nèi)時，UVLO的電壓值大于2.5V。如果VIN低于欠壓門限，控制器的所有功能將關斷，并進入低功耗待機狀態(tài)。UVLO的滯環(huán)通過內(nèi)部20μA電流源實現(xiàn)。UVLO端也可以用來實現(xiàn)外部關斷，將UVLO端的電壓拉至小于2.5V的門限時，變換器關斷。

　?。?）過流保護

　　LM5025有兩種過流保護：一種是CS1的采樣電壓大于0.25V時，逐脈沖限流模式；另一種是CS2的采樣電壓大于0.25V時，控制器進行打嗝式限流保護。此時控制器關斷輸出，先對軟啟動電容放電并將軟啟動電流源降到1μA，軟啟動電容完全放電后，再由1μA的電流源緩慢充電。當SS端電壓接近1V時，PWM比較器在OUT_A產(chǎn)生第一個脈沖，軟啟動電流源恢復到20μA。

　?。?）熱保護

　　LM5025內(nèi)置熱關斷電路，保護芯片不超過最大結溫。熱保護典型值是165℃，控制器進入待機狀態(tài)，輸出驅動和輸入偏置穩(wěn)壓器都不工作。熱滯后25℃之后，變換器重新軟啟動。

　　以LM2025為核心的有緣鉗位變換器，具有完善的保護功能、穩(wěn)定的性能和較低的成本，在電源的設計中得到廣泛的使用。

　　4 實驗結果分析

　　實驗模塊的主功率拓撲采用有源箝位正激變換器電路，該拓撲的變壓器復位方式可進一步提高變換器效率，控制電路芯片選用LM5025。變換器輸入電壓為18V～36V，輸出電壓為5V，輸出電流為10A。標準24V輸入，輸出滿載時效率達到92%。圖2為主開關管和箝位管驅動信號波形。由圖中可以看出，主路開關管開通和有源鉗位管開通之間加入一個死區(qū)，以避免兩個開關管同時導通。圖3為主開關管的VDS波形。由圖中可以看出，主開關管兩端的電壓被鉗位在40V左右，降低了開關管的損耗，提高了效率。圖4為輸出端整流管和續(xù)流管的驅動波形。由于變壓器上為完整的方波，而副邊同步整流管采用的變壓器自驅動，故其驅動波形也近似為方波，幅值與變壓器的變比和輸出電壓有關。

　　5 結論

　　有源鉗位電路除具有效率高、磁芯自恢復等優(yōu)點，還因為變壓器上的波形為完整的方波，同步整流可以采用變壓器自驅動，因而廣泛使用于中小功率的DC/DC變換器電源設計。本文在對有源鉗位正激電路分析的基礎上，設計了一款 18V~36V輸入，輸出5V/10A的軍用模塊電源。實驗結果證實了有源鉗位正激電路的優(yōu)越性。