一種準(zhǔn)諧振反激式開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)

3.4 電源設(shè)計(jì)過(guò)程

鎢燈電源電路圖如圖4所示，交流電源從左上角輸入，經(jīng)輸入電源濾波器、整流橋、高壓電容，轉(zhuǎn)為約130~360 V的直流高壓。N14、V30 組成高壓側(cè)主電路，將直流高壓斬波為脈沖電壓，通過(guò)變壓器耦合，經(jīng)V12 整流輸出，輸出電容濾波為直流電壓。

3.4.1 啟動(dòng)電路

由于UCC28600的啟動(dòng)電流非常小，典型值為12 μA,可以大大降低啟動(dòng)電阻的功耗，因而啟動(dòng)電阻由三個(gè)300 kΩ的貼片電阻串聯(lián)而成。但由于VDD 引腳需要一個(gè)足夠的儲(chǔ)能電容防止在工作時(shí)出現(xiàn)打嗝現(xiàn)象，帶來(lái)的一個(gè)問(wèn)題是VDD 啟動(dòng)時(shí)電壓上升過(guò)慢，電源啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。解決方法是VDD 引腳采用小電容，反供繞組采用大電容，兩者之間用V34(1N4148)隔離。

3.4.2 遙控電路

遙控電路用光耦TLP181安全隔離，當(dāng)遙控信號(hào)輸入CTL 端加電流信號(hào)時(shí)，光耦輸出端導(dǎo)通，通過(guò)V33 將UCC28600 的SS 引腳拉低，關(guān)閉MOSFET 的驅(qū)動(dòng)信號(hào);通過(guò)R32 將VDD 電壓拉低，低于UCC28600的啟動(dòng)電壓，避免芯片一直處于重啟過(guò)程。

3.4.3 反饋電路

采用TL431采樣輸出端電壓，通過(guò)光耦TLP181隔離后反饋到芯片的輸入端。TL431的基準(zhǔn)電壓為2.495 V,通過(guò)R84、R85 的分壓，將輸出電壓設(shè)定在11.5 V.由于負(fù)載為固定鎢燈電源，所以不用考慮電源的瞬態(tài)相應(yīng)，故TL431的補(bǔ)償電容采用簡(jiǎn)單的Ⅰ類(lèi)補(bǔ)償，電路簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠。

3.4.4 變壓器設(shè)計(jì)

設(shè)在最大負(fù)載時(shí)，UCC28600工作在準(zhǔn)諧振模式，其最大占空比發(fā)生在最低輸入電壓時(shí)，在固定輸入電壓和輸入功率的情況下：

初級(jí)繞組采用2×0.35 漆包線(xiàn)，次級(jí)采用125 μm 銅箔，采用三明治繞法，磁芯中心柱開(kāi)氣隙，使ALG 為275 nH/T2.

3.5 測(cè)試數(shù)據(jù)

3.5.1 電源轉(zhuǎn)換效率

電源在不同輸入輸出條件下效率如圖5所示。

3.5.2 不同狀態(tài)下的開(kāi)關(guān)管波形

電源在不同狀態(tài)下的開(kāi)關(guān)管波形如圖6所示。

由圖6 可以看出，當(dāng)輸出負(fù)載很小時(shí)，電源是工作于跳脈沖模式，這樣可以降低開(kāi)關(guān)損耗，提高輕載電源效率;隨著負(fù)載加大，電源開(kāi)始進(jìn)入頻率調(diào)制工作模式。在滿(mǎn)載且輸入電壓較高時(shí)，電源工作于頻率較高的準(zhǔn)諧振模式;如果輸入電壓較低時(shí)，工作模式不變，但開(kāi)關(guān)頻率降低，維持開(kāi)關(guān)管在波形谷底導(dǎo)通。

4 結(jié)語(yǔ)

本文提出的基于UCC28600控制器的準(zhǔn)諧振反激式開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)方案，該方案利用準(zhǔn)諧振技術(shù)降低了MOSFET的開(kāi)關(guān)損耗。實(shí)踐證明，基于UCC28600的準(zhǔn)諧振反激式開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)具有輸入電壓范圍寬、輸出電壓精度高、高轉(zhuǎn)換效率、低待機(jī)功耗等特點(diǎn)。本電源應(yīng)用于鎢燈電源中，最高效率達(dá)到86%,收到了良好效果。