高可靠混合集成DC/DC變換器（5V/3A）的設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2011-03-01 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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  技術(shù)方案與實(shí)用技巧

1引言

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/179573.htm

隨著武器系統(tǒng)的發(fā)展，電子設(shè)備趨向小型化，供電方式由集中供電向分布式供電發(fā)展，DC/DC變換器的需求越來(lái)越大，同時(shí)對(duì)可靠性提出了更高的要求。采用混合集成電路的形式既能使電路小型化又能達(dá)到高可靠性，是當(dāng)今乃至今后高可靠DC/DC變換器的發(fā)展方向。

HB2805S15是輸出電壓5V電流3A的混合集成DC/DC變換器，采用厚膜工藝、磁隔離方式進(jìn)行混合集成，封裝形式與Interpoint公司的MHV系列相同。

2電路方案

2．1主要技術(shù)指標(biāo)

HB2805S15的主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1主要技術(shù)指標(biāo)

項(xiàng)目	參數(shù)指標(biāo)	單位
輸入電壓范圍	18～36	V
輸出電壓	5.0	V
輸出電流	3	A
輸出電壓紋波	≤50	mV
電壓調(diào)整率	≤0.15	％
負(fù)載調(diào)整率	≤0.3	％
效率	≥80	％
工作溫度范圍	－55～＋85	℃

2．2電路結(jié)構(gòu)方案

DC/DC拓?fù)漕?lèi)型主要有：降壓型(Buck)、升壓型(Boost)、反相型(Buck－Boost)、反激型(Flyback)、正激型(Forward)和零電壓（ZVS）零電流（ZCS）型。中小功率的DC/DC電源變換器一般采用單端正激型和雙端推挽型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

單端正激型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，元器件少，雙端推挽型是將兩個(gè)單端正激型合并，變壓器工作在第Ⅰ象限和第Ⅲ象限，提高了磁芯的利用率，消除了單端正激的不利因素。

反饋隔離方式有光電隔離和脈沖變壓器隔離。光電耦合器受溫度的影響大，頻帶窄；脈沖變壓器隔離的溫度穩(wěn)定性好，可靠性高，頻帶寬，是高可靠DC/DC電源變換器優(yōu)先采用的方式。

本電路采用雙端推挽變壓器隔離反饋式，原理圖如圖1。

圖1雙端推挽變壓器隔離反饋原理圖

圖2推挽式變換器電路及其相關(guān)波形

2．3電路工作原理

雙端推挽DC/DC變換器的基本電路結(jié)構(gòu)及其工作波形如圖2所示。

開(kāi)關(guān)管Q1，Q2在PWM控制器的控制下交替導(dǎo)通，將變壓器的初級(jí)電流和電壓傳遞到次級(jí)，經(jīng)整流濾波后輸出直流電壓，調(diào)節(jié)Q1，Q2的導(dǎo)通/截止時(shí)間，可改變輸出電壓。雙端推挽DC/DC變換器的輸出電壓可表示為：VO=DVi(1)