一種準(zhǔn)諧振反激式開關(guān)電源的設(shè)計

3.4 電源設(shè)計過程

鎢燈電源電路圖如圖4所示，交流電源從左上角輸入，經(jīng)輸入電源濾波器、整流橋、高壓電容，轉(zhuǎn)為約130~360 V的直流高壓。N14、V30 組成高壓側(cè)主電路，將直流高壓斬波為脈沖電壓，通過變壓器耦合，經(jīng)V12 整流輸出，輸出電容濾波為直流電壓。

3.4.1 啟動電路

由于UCC28600的啟動電流非常小，典型值為12 μA,可以大大降低啟動電阻的功耗，因而啟動電阻由三個300 kΩ的貼片電阻串聯(lián)而成。但由于VDD 引腳需要一個足夠的儲能電容防止在工作時出現(xiàn)打嗝現(xiàn)象，帶來的一個問題是VDD 啟動時電壓上升過慢，電源啟動時間過長。解決方法是VDD 引腳采用小電容，反供繞組采用大電容，兩者之間用V34(1N4148)隔離。

3.4.2 遙控電路

遙控電路用光耦TLP181安全隔離，當(dāng)遙控信號輸入CTL 端加電流信號時，光耦輸出端導(dǎo)通，通過V33 將UCC28600 的SS 引腳拉低，關(guān)閉MOSFET 的驅(qū)動信號;通過R32 將VDD 電壓拉低，低于UCC28600的啟動電壓，避免芯片一直處于重啟過程。

3.4.3 反饋電路

采用TL431采樣輸出端電壓，通過光耦TLP181隔離后反饋到芯片的輸入端。TL431的基準(zhǔn)電壓為2.495 V,通過R84、R85 的分壓，將輸出電壓設(shè)定在11.5 V.由于負(fù)載為固定鎢燈電源，所以不用考慮電源的瞬態(tài)相應(yīng)，故TL431的補(bǔ)償電容采用簡單的Ⅰ類補(bǔ)償，電路簡單，穩(wěn)定可靠。

3.4.4 變壓器設(shè)計

設(shè)在最大負(fù)載時，UCC28600工作在準(zhǔn)諧振模式，其最大占空比發(fā)生在最低輸入電壓時，在固定輸入電壓和輸入功率的情況下：

初級繞組采用2×0.35 漆包線，次級采用125 μm 銅箔，采用三明治繞法，磁芯中心柱開氣隙，使ALG 為275 nH/T2.

3.5 測試數(shù)據(jù)

3.5.1 電源轉(zhuǎn)換效率

電源在不同輸入輸出條件下效率如圖5所示。

3.5.2 不同狀態(tài)下的開關(guān)管波形

電源在不同狀態(tài)下的開關(guān)管波形如圖6所示。

由圖6 可以看出，當(dāng)輸出負(fù)載很小時，電源是工作于跳脈沖模式，這樣可以降低開關(guān)損耗，提高輕載電源效率;隨著負(fù)載加大，電源開始進(jìn)入頻率調(diào)制工作模式。在滿載且輸入電壓較高時，電源工作于頻率較高的準(zhǔn)諧振模式;如果輸入電壓較低時，工作模式不變，但開關(guān)頻率降低，維持開關(guān)管在波形谷底導(dǎo)通。

4 結(jié)語

本文提出的基于UCC28600控制器的準(zhǔn)諧振反激式開關(guān)電源的設(shè)計方案，該方案利用準(zhǔn)諧振技術(shù)降低了MOSFET的開關(guān)損耗。實踐證明，基于UCC28600的準(zhǔn)諧振反激式開關(guān)電源的設(shè)計具有輸入電壓范圍寬、輸出電壓精度高、高轉(zhuǎn)換效率、低待機(jī)功耗等特點。本電源應(yīng)用于鎢燈電源中，最高效率達(dá)到86%,收到了良好效果。