開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)方案有哪些？具體介紹

一直以來(lái)，x都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?lái)y的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)方案1

開(kāi)關(guān)電源控制核心模塊,包括開(kāi)關(guān)電源控制器和配套的必要外圍電路、反饋回路和繼電器切換電路。這一模塊的作用是完成開(kāi)關(guān)電源最基本的功能,包括降壓、升壓和恒流等。其中開(kāi)關(guān)電源控制器采用LM2576-ADJ,這是具有可調(diào)電壓輸出的開(kāi)關(guān)電源控制芯片,內(nèi)置PWM控制電路和驅(qū)動(dòng)管,性價(jià)比高。此芯片最大輸入電壓為37V,輸出通過(guò)反饋電阻分壓,可在1.25V~ 35V范圍內(nèi)調(diào)整,輸出電流可以達(dá)到3A,滿足題目設(shè)計(jì)要求。反饋回路中進(jìn)行比較、差分放大的電路采用CMOS型集成運(yùn)放TLC2262,具有功耗低、精度高、滿幅輸出范圍大、線性度好等特點(diǎn),適合在本設(shè)計(jì)電路中應(yīng)用。

單片機(jī)控制模塊,包括單片機(jī)和相應(yīng)的A/D、D/A轉(zhuǎn)換模塊、繼電器切換控制模塊,以及人機(jī)交互接口。這一模塊的作用是通過(guò)單片機(jī)輸出的D/A轉(zhuǎn)換信號(hào)和繼電器切換控制信號(hào),對(duì)開(kāi)關(guān)電源核心模塊進(jìn)行控制,從而實(shí)現(xiàn)程序控制升壓、降壓和電路切換的功能。模塊中的單片機(jī)采用C8051F330D,為增強(qiáng)型51內(nèi)核單片機(jī),集成了10位ADC和10位DAC,滿足設(shè)計(jì)精度需要。人機(jī)交互接口采用CH452L集成數(shù)碼管顯示和鍵盤控制器,完成數(shù)據(jù)顯示和鍵盤輸入的功能。擴(kuò)展要求中的參數(shù)掉電記憶功能,由串行E2PROM芯片 AT24C08完成。

輔助電源模塊完成從220V到系統(tǒng)所需各路電源的變壓、整流、降壓等工作。輔助電源模塊通過(guò)整流提供兩路直流輸出,一路給開(kāi)關(guān)電源的核心模塊提供輸出所需的足夠能量,另一路由LM2576和LM1117穩(wěn)壓給單片機(jī)和其他控制模塊提供控制需要的較低壓直流電。

二、開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)方案2

所設(shè)計(jì)的電源參數(shù)如下：輸入電壓為50(1±10%)V,輸出電壓為3.3V,電流為20A,工作頻率為100kHz。由于有源鉗位采用的是FLYBACK型鉗位電路，它的鉗位電容電壓為：

Vc=Vin

所選用的控制IC芯片為UC3844，它的最大占空比為50%，所以電容上的電壓最大為Vin，電容耐壓為60V以上，只要選取足夠大即可保證電路能正常工作，本電路所選取的鉗位電容為47μF/100V。

有源鉗位管S1的驅(qū)動(dòng)必須跟變壓器原邊的地隔離開(kāi)，而且S1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)必須跟開(kāi)關(guān)管S驅(qū)動(dòng)信號(hào)反相，使用UCC3580可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)管子的驅(qū)動(dòng)，可是這個(gè)芯片并不常見(jiàn)，因而這里選用UC3844跟IR2110組合。UC3844出來(lái)的控制信號(hào)用來(lái)作為IR2110的低端輸入，其反相信號(hào)作為IR2110的高端輸入，IR2110的高端驅(qū)動(dòng)通過(guò)內(nèi)部自舉電路來(lái)實(shí)現(xiàn)隔離。這樣，我們就達(dá)到了驅(qū)動(dòng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)管的目的。

在輸出整流電路中，當(dāng)續(xù)流二極管(即SR的反并二極管)受正向電壓導(dǎo)通時(shí)，應(yīng)及時(shí)驅(qū)動(dòng)SR導(dǎo)通，以減小壓降和損耗。但為了避免SR與SR1同時(shí)導(dǎo)通，造成短路事故，必須有“死區(qū)”時(shí)間，這時(shí)仍靠二極管D導(dǎo)通。SR的開(kāi)關(guān)瞬時(shí)要與續(xù)流二極管的通斷瞬時(shí)密切配合，因此對(duì)開(kāi)關(guān)速度要求很高。另外，從成本綜合考慮，選用IRL3102。

變壓器的設(shè)計(jì)跟一般正激式變換器變壓器設(shè)計(jì)差不多，只是要考慮同步整流管的驅(qū)動(dòng)。所選用的同步整流管的驅(qū)動(dòng)開(kāi)通電壓為4V左右，電路輸出電壓為3.3V，輸出端相當(dāng)于一個(gè)降壓型電路，占空比最大為0.5，所以變壓器副邊電壓至少為6.6V。因?yàn)镸OSFET的柵-源間的硅氧化層耐壓有限，一旦被擊穿則永久損壞，所以實(shí)際上柵-源電壓最大值在20～30V之間，如電壓超過(guò)20V，應(yīng)該在柵極上接穩(wěn)壓管。

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