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功率电感:单端反激开关电源设计(三)

来源:    作者:     发布时间:2015-01-15 17:22:08     点击数:
 2.2 初级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路

  初级线圈充磁峰值电流取样的内回路反馈也是开关电源设计起决定作用的环节,如果内回路反馈设计不符合电路要求,开关电源就无法正常工作。

  设计内回路反馈时,需要在开关管上串联一个以地为参考的取样电阻Rs(见图1、图4中的R1和图3中的R8),将初级线圈的电流转换为电压信号,此电压由电流检测比较器A2监视并与来自误差放大器A1的输出电平比较。

  在正常的工作条件下,峰值电感电流由引脚1上的电压控制,其中:

  

  当电源输出过载或者输出取样丢失时,异常的工作条件将出现,在这些条件下,电流比较器的门限被内部钳位至1.0 V,则

  

  而开关电源初级线圈最大峰值电流为短路保护时变压器初级线圈流过的最大电流:

  

  式中:IP为初级线圈功率电感电流;Pout为开关电源设计输出功率;Vin为开关电源输入电压;D为PWM的输出信号占空比;N为电源效率。

  根据式(2)、式(3)可以推算:

  

  根据计算得出的Rs阻值可以进一步计算出电流取样电阻的功率:

  

  选定电流取样电阻后,需要通过一个L型的RC低通滤波网络,一体电感厂家将这个采样信号送给UC3842的电流比较器。

  功率电感厂家从低通滤波器的对数幅频特性可知,当输入信号频率低于fh时,输出信号与输人信号几乎完全相同;当输入信号频率高于fh时,输出信号会大幅度衰减。

  利用示波器可以测量Rs采样电阻上的信号频率,因此,选择低通滤波器的RC参数时必须要保证Rs电阻上正常的采样电压不能被滤波器衰减。 本文相关DataSheet:

  设计时,如果RC参数选择不当,使滤波器的上限截止频率fh偏小,导致正常的Rs采样信号被衰减,这样当负载增大时,PWM无法将控制脉冲的占空比调大,变压器会因为负载过重而发生啸叫。为解决这一问题,将滤波电容C的取值减小,进而提高fh,使正常的Rs采样信号通过滤波器,当负载加重时,开关电源可以很好地稳压,变压器的啸叫现象也没有出现。

 

  3 结束语

 

  开关电源的设计是一个实践性很强的课题,本文给出的方法插件电感器生产仅作为一种参考,许多实际问题需要在实践中不断加以总结和完善,只有通过实践才能使设计不断臻于完美。

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