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浅谈如何执行电流型开关电源中电压反馈电路的设计

时间:08-18 来源:互联网 点击:

R6,R7,R8组成的电压采样电路,该路电压反映了输出电压的变化;当输出电压升高时,经电阻R7及R8分压后输入Z的参考电压也升高,稳压管的稳压值升高,流过光耦中发光二极管的电流减小,流过光耦中的光电三极管的电流也相应的减小,误差放大器的输入反馈电压降低,导致UC3842脚6输出驱动信号的占空比变小,于是输出电压下降,达到稳压的目的。

  该电路因为采用了光电耦合器,实现了输出和输入的隔离,弱电和强电的隔离,减少了电磁干扰,抗干扰能力较强,而且是对输出电压采样,有很好的稳压性能。缺点是外接元器件增多,增加了布线的困难,增加了电源的成本。

  3.4 采用光耦和电压基准进行反馈控制的电路

  

  为了满足负载变化较大时的供电要求。提高输出电压的稳定度,设计了一种从副边绕组输出端取样进行反馈控制的电路。电路如图4所示:电压采样及反馈电路由光耦PC8I7、TL431及与之相连的阻容网络构成。其控制原理如下:输出电压经RIJ、R?分压后得到采样电压,此采样电压与TL431提供的 2.5 V参考电压进行比较。当输出电压正常(5 V)时,采样电压与TL431提供的2.5V参考电压相等,则TL431的K极电位不变。流过光耦二极管的电流不变,流过光耦CE的电流不变。 UC3842的脚1电位稳定,输出驱动的占空比不变,输出电压稳定在设定值不变。当输出5 V电压因为某种原因偏高时,经分压电阻RIJ、R?分压值就会大于2.5 V,则TL431的K极电位下降,流过光耦二极管的电流增大,则流过光耦CE的电流增大。UC3842的脚1电位下降,脚6输出驱动脉冲的占空比下降,输出电压降低,这样就完成了反馈稳压的过程。在使用UC3842来控制开关电源的占空比时,常规的用法是在UC3842的脚1、2之间加R 网络,用光耦和TL431等元件组成电源的反馈控制回路,把光耦的C极接到UC3842的脚2作为输出电压的反馈。图3所示的电路没有采用这种接法,而是把光耦的C极直接连到UC3842的脚1作为输出的电压反馈,脚2直接接地。UC3842的脚2是其内部误差放大器的反向输入端,脚1是误差放大器的输出端。这种接法略过了UC3842内部的放大器,这是因为放大器用作信号传输时都有它的传输时间,输出与输入并不是同时建立,不用UC3842的内部放大器。其好处是把反馈信号的传输耗时缩短了一个放大器的传输时间,从而使电源的动态响应更快。另外,TL431内部本身就有一个高增益误差放大器,只不过它与高压侧隔离了,因此反馈信号经TL431内的放大器和光耦后直接控制UC3842内部误差放大器的输出端(脚1),其控制精度并不会降低。而使用 UC3842内部误差放大器,则反馈信号连续通过了两个高增益误差放大器,增加了传输时间。该电路通过输出端采样然后通过光电隔离反馈到UC3842的脚 1,略过了UC3842内部的放大器,缩短了传输时间使电源的动态响应更快。同时利用TL431内部的高增益误差放大器,保证了高控制精度。这种电路拓扑结构简单、外接元件较少,而且在电压采样电路中采用了三端可调电压基准,使得输出电压在负载发生较大的变化时,输出电压基本上没有变化。实验证明该电路具有很好的稳压效果。

  

  4 电流型控制方法的优势

  电流型控制既保留了电压型控制的输出电压反馈,又增加了电感电流反馈;而且这个电流反馈就作为PWM控制变换器的斜坡函数,从而不再需要锯齿波发生器,使系统的性能具有明显的优越性。电流型控制方法的特点如下:

  1、系统具有快速的输入、输出动态响应和高度的稳定性;

  2、很高的输出电压精度;

  3、具有内在对功率开关电流的控制能力;

  4、良好的并联运行能力。 由于反馈电感电流的变化率didt直接跟随输入电压和输出电压的变化而变化。电压反馈回路中,误差放大器的输出作为电流给定信号,与反馈的电感电流比较,直接控制功率开关通断的占空比,所以电压反馈是电流型电源设计中很重要的问题。本文介绍使用电流型控制芯片uc3842时,电压反馈电路的设计。

  5 结语

  可以根据具体要求选取不同的反馈方式。但对于多路输出的反馈电路,由于对于每个输出应用场合的不同,要求输出精度不同,所以在反馈中各个正极性输出端占反馈量的比例也不同。要根据具体要求具体设计以满足应用要求,例如要求输出+5v +12v两种正电压时,由于前者经常用于精度比较高的场合,所以在反馈中占的比例比较大,可取为60%,而后者取为40%.由于有多路输出,故在副边绕组中可以采用叠加技术,以减少变压器绕组匝数。

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