基于PSpice的升壓型開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)與仿真

3 升壓型開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)
電源的技術(shù)指標(biāo)為：輸人標(biāo)稱12V，動(dòng)態(tài)范圍9～18V，輸出24V，Io為1A，頻率為300kHz，輸出電壓精度為1％。設(shè)計(jì)電路如圖6所示。

3．1 元件參數(shù)選擇
(1)儲(chǔ)能電感。
在保證電感電流連續(xù)模式前提下，電感值應(yīng)滿足

其中，Vs為為開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)漏極電位。假定電路在額定輸出時(shí)，電感紋波電流為平均電流的30％，即

綜合考慮，電感可取50～150μH。
(2)其它元件參數(shù)選擇。
為得到300 kHz的工作頻率，選擇RT電阻為27 kΩ，CT為220 pF。UC2843內(nèi)部腳2為誤差放大器的反向輸入端，正向輸入基準(zhǔn)為2．5 V，可知輸出電壓為Vo=2．5(1+R1／R2)，由此可確定輸出取樣電阻R1和R2值分別8．7 kΩ和1 kΩ。開關(guān)管，由于工作在大電流狀態(tài)，且頻率為300 kHz。應(yīng)選擇Rds小的功率開關(guān)MOS管。輸出二極管應(yīng)選擇快恢復(fù)二極管以保證開關(guān)的正常工作。輸出電容是一個(gè)重要的儲(chǔ)能元件，所以應(yīng)選用100μF及以上的電解電容，其余元件參數(shù)如圖6所示。為防止次諧波振蕩，特加入了由Q1組成的斜坡補(bǔ)償電路。
3．2 電路模擬仿真
運(yùn)行PSpice仿真，得到如圖7所示波形。在9 V輸入電壓下，輸出電壓23．899 V，電壓紋波11 mV，電感電流1．545 9 A，紋波271 mA，占空比75％。由于加入了斜坡補(bǔ)償，所以并沒有出現(xiàn)次諧波振蕩，即占空比時(shí)大時(shí)小的現(xiàn)象。電源效率為70％。電路元件參數(shù)的具體選擇，可參考仿真結(jié)果，查看每個(gè)元件的電流和耗散功率加以確定。

4 結(jié)束語
借助PSpice仿真軟件，設(shè)計(jì)了一款常用的12～24 V升壓型開關(guān)穩(wěn)壓電源電路。整個(gè)電路調(diào)試容易，工作穩(wěn)定、可靠性高、成本低。另外，可根據(jù)具體的電路指標(biāo)要求，對(duì)電路進(jìn)行靈活控制、變動(dòng)，設(shè)計(jì)出其他的應(yīng)用電路。