次級控制的單端正激變換器

時間：2023-05-01 12:13:16 電子通信論文我要投稿

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次級控制的單端正激變換器

摘要：對比了初級控制的單端拓撲與次級控制的半橋拓撲的異同，給出了次級控制的單端正激變換器拓撲。并介紹了一個由初級啟動控制器UCC3960實現(xiàn)的實際電路及其實驗結(jié)果。

關(guān)鍵詞：單端正激變換；初級控制；次級控制；啟動控制器；脈沖邊緣傳輸

引言

近幾年來，隨著電子及信息產(chǎn)業(yè)進一步向小型化、智能化發(fā)展，電源在這些產(chǎn)品中的地位越來越重要。開關(guān)電源以其體積小、重量輕、效率高得到了越來越廣泛的應(yīng)用。隨著電子及信息產(chǎn)品性能指標的提高，與之配套的開關(guān)電源也出現(xiàn)了一些引人注目的變化。

新一代CPU，大規(guī)模集成電路中的邏輯電平越來越低，已從3.3V向2.5V，1.8V甚至1.5V，1.2V過渡，這就使傳統(tǒng)的次級高頻整流采用肖特基二極管方式的開關(guān)電源的效率不能適應(yīng)這一變化。雖然，同步整流技術(shù)解決了這一問題，但其驅(qū)動方式，在廣泛應(yīng)用于小功率開關(guān)電源中的，單端反激和單端正激拓撲中實現(xiàn)起來較為復(fù)雜。

低壓的CPU或大規(guī)模集成電路中的供電電流都很大，如果用單一電源供電，電源的成本會大大提高，系統(tǒng)的可靠性也會大大降低。最佳的方案是采用N＋1冗余供電方式，這就要求單個開關(guān)電源有均流功能。在通信電源等大功率系統(tǒng)中，均流技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，但在單端變換器組成的小功率系統(tǒng)中，實現(xiàn)均流是有一定難度的。

電子產(chǎn)品的智能化也要求開關(guān)電源智能化，如電源要有與CPU或微控制器的接口，接受信號以控制開/關(guān)電源，改變輸出電壓的大小等。

廣泛應(yīng)用的小功率單端（含反激和正激式）開關(guān)電源，由于其PWM控制器位于初級，很難實現(xiàn)上述功能。人們尋求一種新的電路拓撲使其既有上述新的功能，又保持傳統(tǒng)單端拓撲的簡單、廉價的特點，因而，一種次級控制的單端開關(guān)電源得到了應(yīng)用。

1 拓撲回顧

目前，廣泛應(yīng)用的開關(guān)電源拓撲主要有單端反激式、單端正激式、半橋式、全橋式、推挽式等類型。如果以PWM控制器位于主變壓器的初、次級來分，則有初級控制的單端反激式、單端正激式；次級控制的半橋式、全橋式、推挽式。

下面以單端正激式與半橋式拓撲為代表，討論初級控制與次級控制的異同點。

初級控制單端正激式如圖1所示。次級控制半橋式如圖2所示。對比圖1和圖2兩個電路，可知二者有以下不同。

1）啟動和供電圖1電路中，輸入電源經(jīng)R啟動控制器，在系統(tǒng)正常后，則由輔助繞組為控制器供電。圖2電路需要專用的輔助電源。輔助電源可以是通過工頻變壓器降壓整流后帶三端穩(wěn)壓器，也可以是另一個小功率的單端式開關(guān)電源。

2）驅(qū)動圖1電路由控制器直接驅(qū)動開關(guān)管。圖2電路由柵極驅(qū)動變壓器驅(qū)動。

3）取樣及反饋圖1電路中輸出取樣經(jīng)光耦隔離后送入控制器。圖2電路中輸出取樣直接送入控制

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