基于PSpice的升压型开关稳压电源设计与仿真

2.2 高性能电流模式控制器UC2843简介

UC2843是一种电流型脉宽调制电源芯片，价格低廉，广泛应用于电子信息设备的电源电路设计，常用作反馈式开关电源的控制电路。UC2843工作电压为8.5～36V，是专为离线和DC-DC变换器应用而设计，提供了只需少量外部元件就能获得低成本高效益的解决方案。具有可微调的振荡器、能进行精确的占空比控制、温度补偿的参考电压、高增益的误差放大器。电流取样比较器和大电流图腾柱式输出，是驱动功率MOSFET的理想器件。其它的保护特性包括滞后式欠压锁定，低压锁定门限为8.5V(通)和7.6V(断)，还有逐周电流限制、可控输出静区时间等。

图5所示为UC2843的内部框图。

3 升压型开关稳压电源设计

电源的技术指标为：输人标称12V，动态范围9～18V，输出24V，Io为1A，频率为300kHz，输出电压精度为1%。设计电路如图6所示。

图6 12V-24V升压变换器电路

3.1 元件参数选择

(1)储能电感。

在保证电感电流连续模式前提下，电感值应满足

其中，Vs为为开关管导通时漏极电位。假定电路在额定输出时，电感纹波电流为平均电流的30%，即

故，电感值可取

综合考虑，电感可取50～150μH。

(2)其它元件参数选择。

为得到300kHz的工作频率，选择RT电阻为27kΩ，CT为220 pF。UC2843内部脚2为误差放大器的反向输入端，正向输入基准为2.5V，可知输出电压为Vo=2.5(1+R1/R2)，由此可确定输出取样电阻R1和R2值分别8.7kΩ和1kΩ。开关管，由于工作在大电流状态，且频率为300kHz。应选择Rds小的功率开关MOS管。输出二极管应选择快恢复二极管以保证开关的正常工作。输出电容是一个重要的储能元件，所以应选用100μF及以上的电解电容，其余元件参数如图6所示。为防止次谐波振荡，特加入了由Q1组成的斜坡补偿电路。

3.2 电路模拟仿真

运行PSpice仿真，得到如图7所示波形。在9 V输入电压下，输出电压23.899V，电压纹波11mV，电感电流1.5459A，纹波271mA，占空比75%。由于加入了斜坡补偿，所以并没有出现次谐波振荡，即占空比时大时小的现象。电源效率为70%。电路元件参数的具体选择，可参考仿真结果，查看每个元件的电流和耗散功率加以确定。

图7 PSpice仿真波形

4 结束语

借助PSpice仿真软件，设计了一款常用的12～24V升压型开关稳压电源电路。整个电路调试容易，工作稳定、可靠性高、成本低。另外，可根据具体的电路指标要求，对电路进行灵活控制、变动，设计出其他的应用电路。

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