航天器DC-DC變換器的過壓保護電路設(shè)計

　　基于PWM的輸出限壓保護電路

　　脈寬調(diào)制型DC-DC變換器的輸出穩(wěn)壓通過如下方式實現(xiàn)：輸出電壓采樣值和基準電壓值比較后產(chǎn)生誤差信號Ve和鋸齒波進行比較后產(chǎn)生一定占空比的方波驅(qū)動信號控制功率MOSFET管的導通，實現(xiàn)閉環(huán)反饋穩(wěn)壓輸出。因此通過控制PWM誤差放大器的輸出電平就可以控制輸出電壓值，該電路就是基于這種原理設(shè)計的，電路見圖3。電路基本工作原理如下：當DC-DC變換器工作于正常閉環(huán)狀態(tài)時，PWM誤差放大器工作在線性放大區(qū)，其輸出電平取決于輸入信號電平和放大器的增益。圖3中的三極管V2工作在截至區(qū)，圖3所示的過壓保護電路不影響正常DC-DC變換器的正常閉環(huán)特性。當DC-DC變換器工作于開環(huán)狀態(tài)時，誤差放大器工作在飽和區(qū)。由于誤差放大器不是理想運放，因此輸出電阻不為零，因此將其簡化為一個含內(nèi)阻的電壓源。三極管V2工作在線性放大區(qū)，可以將其簡化為受控可變電阻，因此圖3可以簡化為圖4所示的等效電路。當輸出電壓升高后，過壓采樣信號升高，導致I b增大，使得V2的Ic增大，由于誤差放大器內(nèi)阻的存在，使誤差放大器的輸出電壓Ve降低，這樣就使PWM的方波驅(qū)動信號變窄，使輸出電壓降低，最終穩(wěn)定在某一個電壓值上。

　　筆者用Saber-2005仿真軟件對這一應(yīng)用電路進行了仿真分析，仿真電路見圖5。該電路是一個12V輸出的反激變換器，PWM采用電流型脈寬調(diào)制器UC1845。