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20W单端反激式开关电源方案之原理设计

作者: admin 时间:2018-02-22 来源:http://www.xlt-tec.com
摘要:小功率的单端反激式开关电源目前在加工制造和民用家居等领域,得到了较为广泛的应用。在今明两天的方案分享中,本文将会为大家分享一种20W的单端反激式开关电源设计方案,希望能够对各...

小功率的单端反激式开关电源目前在加工制造和民用家居等领域,得到了较为广泛的应用。在今明两天的方案分享中,本文将会为大家分享一种20W的单端反激式开关电源设计方案,希望能够对各位新人工程师的设计工作带来一定的辅助作用。今天本文将会就这一开关电源方案中的原理设计情况展开简要分析。

  单端反激式开关电源电路

  在本方案中,本文所设计的这一20W小功率单端反激式开关电源的典型电路结构,如下图图1所示。电路中的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧,而反激式结构指的是当开关管VT1导通时,高频变压器T初级绕组的感应电压为上正下负,整流二极管VD1处于截止状态,副边上没有电流通过,能量储存在高频变压器的初级绕组中。当开关管VT1截止时,变压器T副边上的电压极性颠倒,使初级绕组中存储的能量通过VD1整流和电容C滤波后向负载输出。

  图1

20W单端反激式开关电源方案之原理设计

单端反激式开关电源
 

  在本方案中,我们所设计的这一开关型稳压电源采用的是全控型电力电子器件作为开关,同时这一方案是利用控制开关的占空比来调整输出电压的新型电源,具有体积小、重量轻、噪音小,以及可靠性高等特点。本设计旨在设计并制作出一种额定输出功率为25W的通用的小功率开关电源,主要采用UC3842芯片以及其他的电路元件相配合,使设计出的开关电源具有自动稳压功能。

  开关稳压电源电路

  在本方案中,我们所设计的这一20W的单端反激式开关电源的原理框图如下图图2所示。可以看到,在图2所展示的这一框图结构中,交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后,变成含有一定脉动成份的直流电压,该电压通过功率转换电路进人高频变换器被转换成所需电压值的方波,最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。

  在这一单端反激式的小功率开关电源中,本方案所设计的反馈控制电路为脉冲宽度调制器,它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。电压反馈电路这部分电路目前己集成化,制成了各种开关电源专用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例,以达到稳定输出电压的目的。

  图2

20W单端反激式开关电源方案之原理设计

开关电源电路框图

  元器件型号选择

  在这一20W的小功率开关电源设计方案中,本文所设计的这一开关电源方案所需要L的电感量与EMI滤波器的额定电流I有关。需要指出的一点是,当额定电流较大时,共模扼流圈的线径也要相应增大,以便能承受较大的电流。此外,适当增加电感量,可改善低频衰减特性。Ca采用薄膜电容器,容量范围大致是0.01μF~0.47μF,主要用来滤除差模干扰。Cb跨接在输出端,并将电容器的中点接地,能有效地抑制共模干扰。Cb亦可并联在输入端,仍选用陶瓷电容,容量范围是2200pF~0.1μF。为减小漏电流,电容量不得超过0.1μF,并且电容器中点应与大地接通。C1~C4的耐压值均为630VDC或250VAC。因此,最后选取个元件参数如下:差模干扰抑制电容Ca选取0.1CaF,共模干扰抑制电感T=20mH,共模干扰抑制电容0.1CbF。


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