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基于UC2842/3842的大电容快速充电电源设计与分享(本剧完)

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

第一次使用TI的UC284X系列芯片,整个项目用了长达半年的时间,上周最后一天,完成了基本功能测试,正准备改板继续优化,在此分享一下成功的经验,同时,过程中遇到的一些困难,也希望能够得到大家的帮助。

先说一下项目的具体需求:输入DC220V±10%,输出70V,负载为两只80V100000uf的电容,要求在最短的时间内完成对电容的充电,电容充满后,电源板要继续以不低于50mA的功率为系统供电,由于系统工作电源由后级的DCDC提供,所以本电源对电压的精度要求不高。

在此之前,采用的飞兆的0880集成式电源芯片,由于一直有问题,切输出功率小,只有85W,无法满足实际需要,准备重新开发一款大功率的电源,后来选定了PI的TOP250,功率做到280W,无奈,由于是集成式的芯片,很多控制电路也是集成的,出现了与0880同样的问题,故障保护后不重启,而且充电速度还是不够快,主要是内置的MOS限流点被设置到6A左右,而且只能改小,这个方案也无法实现。

最后决定采用外置MOS的芯片,由于电流是主要关心对象,因此,选一款电流控制型,同时市场上用的比较多、质量稳定可靠、比较成熟的芯片至关重要,尤其是量产后,便于采购尤为重要,最后选择了UC2842,因为是户外工作,所以对温度有要求。

上面是最后一次调试的原理图 

在设计上,虽然客户提出是220VDC输入,但是增加整流电路并不会让电路变得太复杂,成本也没有明显的增加,考虑到后期可能会要求支持110VAC输入,于是增加了整流电路。

参数设置方面,开关频率130K,较之常见的66K频率来说,较高的频率可以使用更小的变压器输出更高的功率,开关管IRFP460(500V20,RDS=0.28),工作温度较高,正在寻找其他型号的开关管,初步锁定IPW60R125C6, 输出整流管使用的快恢复共阴型的MUR1660,电流可达16A,电流由于没有专业的测量工具,只能用万用表粗略测量一下,峰值电流小于7A,输出电压稳定在73V。


经过一周的老化测试,由于稳压管的误差在2%-5%,结果出现输出电压一致性不好,看来还是要用431做,同时发现另一个问题,之前用14脚的,没出现温度过高的情况,现在改成8脚的,实测温度56度,环境温度26度。


需要做个了断了,用431需要增加一路辅助电源,以便在主电源输出电压建立之前给光耦供电,这样成本增加不少,因为后级还有DCDC,这样的电压误差还可以接受,就不再用431了。

你好:

看过之后有几点疑问:

(1)有没有实际测试或计算过给两个大电容充电的电流峰值?

(2)输入端为220Vdc,这个是什么类型的供电方式?在输出简历给电容充电时,输入电压不会被拉低吗?

(3)一般我们设计电源都是减小上电瞬间的电流峰值,你这个能否说明一下应用场合呢?

(1)粗略测量峰值电流测量值为6.4A,考虑到万用表的工作原理,实际值应该是超过6.4的,电路中有些器件选型还需要稍加推敲。

(2)我们的奇葩的用户,天知道他们哪弄来的这种电压,只知道直流220V,功率足够大,所以在使用时,电压不会被拉低。

(3)你说的电流峰值是输入端还是输出端?输入端的话,就靠NTC了,输出端是希望电流尽量大,在最短的时间内完成对电容的充电,没有采取限制输出电流的措施。

(4)电路图已经上传,还望不吝赐教。

你好:

(1)你测试的这个电流值我觉得是有问题的,你可以在输出电容的路径上串一个采样电阻,然后抓充电时电阻上的电压波形,计算一下,就知道充电时的电流到底有多大;

(2)其实你这个电路设计没有一个定量的需求,你的容性负载需要在多长时间充电到一个什么电压范围?

输出端给电容充电时肯定会有电流尖峰,如果你的负载电流峰值过大,你得实际测试验证下,变压器磁芯会不会出现瞬态饱和的情况,在这种情况下,外置mos管会承受极高的电压峰值而损坏击穿。

对UC2842,大家并不陌生。可以实现很多产品的设计。熟悉了它的功能就可以做出很多产品来。

顶一下

uc2842工作的时候会发烫吗?现在能正常工作,但是温度70度上下,感觉不放心啊。

比较详细的选型 过程,学习了,关注 楼主的更新内容。

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