關(guān)于穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)
1 穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方案
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201612/326408.htm可知DC-DC變換的種類分為:隔離和非隔離。輸入輸出隔離雖然安全系數(shù)比較高,可是隔離變壓器會(huì)有漏磁和損耗等不利的缺點(diǎn),從而會(huì)造成效率降低,根據(jù)本研究的要求,并沒(méi)有要求輸入輸出隔離,所以最終決定選擇的是非隔離方式,幾種方案如下:
1.1 串聯(lián)開關(guān)電路
占空比為D的PWM波控制開關(guān)管Q1,從而達(dá)到這樣的一個(gè)效果,交替導(dǎo)通或截止,再經(jīng)L和C濾波器在負(fù)載R上得到穩(wěn)定直流輸出電壓Uo。本電路屬于降壓型電路,題目要求的30--36V 的輸出電壓是實(shí)現(xiàn)不了的。
1.2 并聯(lián)開關(guān)電路
串聯(lián)開關(guān)電路與并聯(lián)開關(guān)電路原理很相似,但是此電路為升壓型電路,在開關(guān)導(dǎo)通的時(shí)候,電感開始儲(chǔ)能,在截止的時(shí)候,電感能量開始輸出。所以電感繞制只要是合理,就能達(dá)到題目要求的30-36V,并且輸出電壓Uo呈現(xiàn)連續(xù)平滑的特性。(圖1)
圖1
1.3 串并聯(lián)開關(guān)電路
下面是串并聯(lián)開關(guān)電路形式,也稱為升降壓式開關(guān)電路,反轉(zhuǎn)式開關(guān)電路。無(wú)論在開關(guān)管VT1之前的脈動(dòng)直流電壓,高于或低于輸出端的穩(wěn)定電壓,此電路均能實(shí)現(xiàn)功能。實(shí)際上,本電路是在串聯(lián)開關(guān)電路是通過(guò)在后加入一個(gè)并聯(lián)開關(guān)電路。用電感的儲(chǔ)能特性來(lái)實(shí)現(xiàn)升降壓,電路控制式比較復(fù)雜的。
考慮到本設(shè)計(jì)是只需要升壓的,所以選擇方案二。(圖2)
圖2
2 單元電路設(shè)計(jì)與分析
2.1 AC-DC 變換電路(圖3)
圖3 2.2 并聯(lián)開關(guān)電路(圖4)
圖4
3 總原理圖以及元器件清單
3.1 總原理圖(如圖5)
圖5
3.2 工作原理
本設(shè)計(jì)是將220V市電經(jīng)過(guò)降壓整流濾波,從而得到比較穩(wěn)定的直流電壓,改直流電壓經(jīng)Boost升壓斬波電路升壓后在濾波得到平滑的直流輸出,同時(shí),UC3843輸出PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)開關(guān)管從而控制閉環(huán)反饋。研究中,調(diào)整分壓電路,使輸出電壓穩(wěn)定在30~36V之間,在輸出電壓增高時(shí),反饋信號(hào)和參考電壓比較后,誤差放大器輸出增加,從而使輸出脈沖寬度變窄,變短了開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間,從而降低輸出電壓。按照同樣的道理,當(dāng)輸出電壓降低時(shí),參考電壓和反饋信號(hào)比較后,誤差放大器輸出減小,從而使輸出脈沖寬度變寬,開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間變長(zhǎng),輸出電壓會(huì)升高。因此閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)的最終結(jié)果是使輸出電壓穩(wěn)定在30~36V之間。并且本,電路是具有過(guò)流保護(hù)功能,當(dāng)輸出電流大于2A 時(shí),誤差放大器輸出也會(huì)增加,輸出電壓減小,會(huì)起到限流作用,從而保護(hù)場(chǎng)效應(yīng)管。
3.3 元器件的清單(圖6)
圖6
4 結(jié)論及結(jié)果
系統(tǒng)通過(guò)UC3843脈寬控制器,實(shí)現(xiàn)對(duì)BOOST升壓斬波電路穩(wěn)壓輸出,通過(guò)整流濾波電路,過(guò)流保護(hù)電路,DC-DC變換電路穩(wěn)壓反饋電路部分的調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)對(duì)Boost升壓斬波電路平滑調(diào)壓輸入220V市電輸出在30~36V之間可調(diào)。
評(píng)論