开关电源输出24V梁炯名Word文档下载推荐.docx
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由于变压器的磁芯大小与他的工作频率的平方成反比,频率越高铁心越小。
这样就可以大大减小变压器,使电源减轻重量和体积。
而且由于它直接控制直流,使这种电源的效率比线性电源高很多。
这样就节省了能源,因此它受到人们的青睐。
但它也有缺点,就是电路复杂,维修困难,对电路的污染严重。
电源噪声大,不适合用于某些低噪声电路。
1.降压型DC-DC变换器模型
为了便于讲解第一套的DC-DC变换电路,先介绍一下降压型DC-DC变换器的等效模型,如图
(1)所示。
图
(1)降压型DC-DC变换器等效模型
开关S导通时加在电感
两端的电压为
,这期间电感
由电压
励磁、电感存储能量,磁通量增加量为:
…………………
(1)
开关S断开时,由于电感电流连续,二极管为导通状态。
输出电压
与开关导通时方向相反加到电感
上,这期间电感
消磁、电感释放能量,磁通量减少量为:
………………
(2)
稳态时,电感
磁通量增加量与减少量相等,即
,联立
(1)、
(2)式可得:
,其中
是占空比,
显然这种结构形式的DC-DC变换器输出的电压只会小于或等于输入的电压,所以称之为降压型变换器。
2.降压型DC-DC变换器的实例
降压型DC-DC变换器实例电路如图
(2)所示。
降压型DC-DC变换器没有稳压控制,其中Servo-PWM是电源管理集成电路的驱动输出,它的脉冲宽度由主轴、滑动、寻迹、聚焦四组输出电压控制,哪一组输出电压高(表示负载重)就取样该组电压,与内部基准电压比较、控制输出PWM脉冲。
Vcc接电池正极(外接电源适配器经1N4001也连接该网络)。
当Servo-PWM=0时S8550饱和导通,肖特基二极管D1反偏截止,电感
励磁、储能;
当Servo-PWM=1时VT1截止,肖特基二极管VD正偏导通,电感
续流释放能量,Servo-Vcc输入到电源管理集成电路内部,供电给四组(主轴、滑动、寻迹、聚焦)H桥形驱动电路。
PWM周期一般在60KHz~120KHz,大小可由电源管理集成电路的第⑨脚外接不同电容而改变,比如接330PF大约95KHz。
里面用到了一款芯片是UC3843AN这是它的内部电路图。
UC284
A/UC384
A引脚功能
管脚
功能
说明
8-管脚
14-管脚
⑴
补偿
误差放大器的输出端,外接阻容元件到⑵端,可用于环路补偿,该脚电压越低,输出PWM占空比越小
⑵
⑶
电压反馈
误差放大器反相输入,通常通过一个电阻分压器连接至开关电源输出
⑸
电流取样
一个正比于功率管电流的电压送至该端,脉宽调制器使用此信息中止输出开关的导通
⑷
⑺
RT/CT
通过将RT连接至Vref以及CT连接至地,使振荡器频率和最大输出占空比可调。
f≈1.8/(RT×
CT),最高工作频率可达500kHz
-
地
控制电路和电源的公共地(仅对8脚封装而言)
⑹
⑽
输出
“图腾柱”输出直接驱动功率管的栅极,拉电流和灌电流高达1.0A
⑿
Vcc
内部控制电路的电源,具有欠、过压锁定功能,芯片功耗为15mW
⑻
⒁
Vref
内部基准5V电压输出,具有50mA负载能力
电源地
分离电源地(仅对14脚封装而言),用于减少控制电路中开关瞬态噪声的影响
⑾
Vc
输出高电平(VOH)由加到此管脚(仅对14脚封装而言)的电压设定。
通过分离的电源地连接,可以减少控制电路中开关瞬态噪声的影响
⑼
是控制电路地返回端(仅对14脚封装而言),并连回至电源
⑵⑷⑹⒀
空脚
没有内部连接(仅对14脚封装而言)。
实际原理画图
2;
输入电压部分
本电路采用了两个X电容(安规电容)滤除输入线两端用来消除差模干扰。
电阻R1用来放电,桥堆把交流电变成直流电,扼流圈抗扼交变电流的电感性线圈。
利用线圈电抗与频率成正比关系,可扼制高频交流电流,让低频和直流通过。
3;
基准电压
TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源。
它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref(2.5V)到36V范围内的任何值。
该器件的典型动态阻抗为0.2Ω,在很多应用中可以用它代替齐纳二极管,例如,数字电压表,运放电路、可调压电源,开关电源等等
4:
电路总原理图
实物图
本人因为第一次制作开关电源,有指教的地方随时欢迎;
可以进行技术交流。