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(多图) 基于UCC28600的准谐振反激式开关电源的设计方案

/?? 2014年01月20日 ?? 收藏0

3.4 电源设计过程

钨灯电源电路图如图4所示,交流电源从左上角输入,经输入电源滤波器、整流桥、高压电容,转为约130~360V的直流高压。N14、V30组成高压侧主电路,将直流高压斩波为脉冲电压,通过变压器耦合,经V12整流输出,输出电容滤波为直流电压。

3.4.1 启动电路

由于UCC28600的启动电流非常小,典型值为12μA,可以大大降低启动电阻的功耗,因而启动电阻由三个300kΩ的贴片电阻串联而成。但由于VDD引脚需要一个足够的储能电容防止在工作时出现打嗝现象,带来的一个问题是VDD启动时电压上升过慢,电源启动时间过长。解决方法是VDD引脚采用小电容,反供绕组采用大电容,两者之间用V34(1N4148)隔离。

3.4.2 遥控电路

遥控电路用光耦TLP181安全隔离,当遥控信号输入CTL端加电流信号时,光耦输出端导通,通过V33将UCC28600的SS引脚拉低,关闭MOSFET的驱动信号;通过R32将VDD电压拉低,低于UCC28600的启动电压,避免芯片一直处于重启过程。

3.4.3 反馈电路

采用TL431采样输出端电压,通过光耦TLP181隔离后反馈到芯片的输入端。TL431的基准电压为2.495V,通过R84、R85的分压,将输出电压设定在11.5V。由于负载为固定钨灯电源,所以不用考虑电源的瞬态相应,故TL431的补偿电容采用简单的Ⅰ类补偿,电路简单,稳定可靠。

3.4.4 变压器设计

设在最大负载时,UCC28600工作在准谐振模式,其最大占空比发生在最低输入电压时,在固定输入电压和输入功率的情况下:

初级绕组采用2×0.35漆包线,次级采用125μm铜箔,采用三明治绕法,磁芯中心柱开气隙,使ALG为275nHT2。

3.5 测试数据

3.5.1 电源转换效率

电源在不同输入输出条件下效率如图5所示。

3.5.2 不同状态下的开关管波形

电源在不同状态下的开关管波形如图6所示。

由图6可以看出,当输出负载很小时,电源是工作于跳脉冲模式,这样可以降低开关损耗,提高轻载电源效率;随着负载加大,电源开始进入频率调制工作模式。在满载且输入电压较高时,电源工作于频率较高的准谐振模式;如果输入电压较低时,工作模式不变,但开关频率降低,维持开关管在波形谷底导通。

4 结语

本文提出的基于UCC28600控制器的准谐振反激式开关电源的设计方案,该方案利用准谐振技术降低了MOSFET的开关损耗。实践证明,基于UCC28600的准谐振反激式开关电源的设计具有输入电压范围宽、输出电压精度高、高转换效率、低待机功耗等特点。本电源应用于钨灯电源中,最高效率达到86%,收到了良好效果。

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UCC28600? 准谐振? 反激式? 开关电源?

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