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基于UC3863控制的LLC諧振變換器的設(shè)計(jì)及仿真

作者: 時(shí)間:2012-04-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:了一種以芯片為核心芯片的開關(guān)電源,其電路采用半橋結(jié)構(gòu)的電路,帶有PFC電路,且整個(gè)電路有自限流功能。分析了整個(gè)電路的工作原理及自限流功能的實(shí)現(xiàn)。結(jié)合交流220 V輸入1KW輸出電路,分別對(duì)PFC電路和主電路進(jìn)行,結(jié)果驗(yàn)證了該的可行性。
關(guān)鍵詞:開關(guān)電源;;PFC電路;自限流;

隨著通信產(chǎn)品的小型化發(fā)展,對(duì)開關(guān)電源的性能要求方面也越來越高,促使電源向高頻、高可靠、低耗和小型化的趨勢(shì)發(fā)展,同時(shí)促進(jìn)開關(guān)電源在高新技術(shù)領(lǐng)域更加廣泛的應(yīng)用。在開關(guān)電源向高頻化和小型化的發(fā)展過程中,其中開關(guān)損耗問題是制約其發(fā)展的一個(gè)重要因素,軟開關(guān)技術(shù)能夠較好的解決開關(guān)損耗的問題。
LLC諧振以其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單,可以實(shí)現(xiàn)初級(jí)開關(guān)管零電壓開通和次級(jí)輸出整流管的零電流關(guān)斷,開關(guān)損耗低、可高頻化,副邊整流二極管電壓應(yīng)力低,在高輸出電壓應(yīng)用情況下可以實(shí)現(xiàn)較高的效率等優(yōu)點(diǎn)成為近年來的一個(gè)研究熱點(diǎn)。但是LLC諧振的拓?fù)湓谄鋵?shí)際的應(yīng)用過程中還存在著許多問題,當(dāng)出現(xiàn)電路啟動(dòng)、負(fù)載過流或短路情況時(shí)如何限制電路中的電流以防止電路損壞就是其中的一個(gè)主要問題。在文獻(xiàn)中提出了一種具有自限流功能的新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以解決此問題。本文對(duì)此拓?fù)溥M(jìn)行研究,并以此設(shè)計(jì)了一個(gè)具有自限流功能的LLC諧振電源,并用軟件對(duì)其電路進(jìn)行了。

1 LLC諧振通信電源的電路組成
LLC諧振變換器的電路主要由整流橋、PFC電路、DC/DC變換、輸出整流濾波電路以及反饋保護(hù)回路等環(huán)節(jié)組成,是一個(gè)完整的閉合系統(tǒng)。LLC諧振電源的系統(tǒng)圖如圖1所示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/160749.htm

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其中PFC電路是由UC3854芯片為核心芯片構(gòu)成的經(jīng)典電路,在整流電路后加入LC諧振,輸出直流電壓穩(wěn)定在400 V。DC/DC變換電路采用LLC諧振電路,利用電路發(fā)生諧振時(shí),電流或電壓周期性過零點(diǎn),使得開關(guān)器件在零電壓或零電流條件下開通或關(guān)斷,從而實(shí)現(xiàn)軟開關(guān),達(dá)到降低開關(guān)損耗的目的。

2 控制電芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)
圖2所示為控制芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。查其數(shù)據(jù)手冊(cè)可知,UC383是一款零電壓準(zhǔn)諧振變換器變頻控制芯片,可以產(chǎn)生最小10 kHz到最大1 MHz之間的可變的頻率信號(hào)。

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芯片UC3863內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。主要包括一個(gè)誤差放大器(E/A),一個(gè)壓控振蕩器(VCO)產(chǎn)生最大、最小的可變頻率,一個(gè)過零檢測比較器的單穩(wěn)定時(shí)發(fā)生器(OneShot),兩個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器,一個(gè)5 V偏置電壓發(fā)生器,一個(gè)欠壓鎖定電路(UVLO)以及故障軟啟動(dòng)電路。欠壓鎖定(UVLO)的作用是Vcc電壓低于UVLO的上限值時(shí)芯片輸出為低電平。只有超過上限值時(shí),5 V電源才會(huì)工作提供電源輸出。故障軟啟動(dòng)電路具有軟啟動(dòng)和重啟延時(shí)的功能,以及提供了一個(gè)精密參考,可設(shè)定VCO的最大、最小頻率分別為
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兩路推拉驅(qū)動(dòng)電流的峰值為1 A,具有過零檢測、死區(qū)設(shè)置、欠壓封鎖等功能。UC3863兩路輸出的差值經(jīng)變壓器驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管。


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