基于PWM電流型DC/DC變換器的研究

1 引言

　　電源是一切設(shè)備的核心，重要性猶如人體的心臟，但是電源卻有許多形式。電源的參數(shù)一般有電壓，功率，負(fù)載電流，噪聲以及在負(fù)載動(dòng)態(tài)情況下各個(gè)參數(shù)的變化等等，在同一個(gè)參數(shù)下面，又有重量、體積、效率、可靠度等指標(biāo)，因此電源的形式是極其多的。通常的電力（市電）需要經(jīng)過轉(zhuǎn)換才可以變成我們各種設(shè)備所需要的，例如：交流變成直流，高電壓變?yōu)榈碗妷?，低頻變?yōu)楦哳l等等。其實(shí)變換的過程就是我們通過一定的手段獲得我們需要的電源形式。

　　按業(yè)界的稱呼，AC-DC（AC轉(zhuǎn)換成DC,AC為交流，DC為直流）稱為整流，包括整流和離線式變換；DC-AC稱為逆變，AC-AC稱為交流-交流變頻（同時(shí)伴隨變電壓），DC-DC稱為直流-直流變換。我們可以采用多種方式達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的，目前主要是以半導(dǎo)體器件來實(shí)現(xiàn)變換。通常來說，凡是采用半導(dǎo)體功率器件作為開關(guān)，將一種電源形式轉(zhuǎn)換成另一種電源形式的電路我們都稱為開關(guān)變換器電路。只要轉(zhuǎn)換時(shí)使用了自動(dòng)閉環(huán)穩(wěn)定輸出并帶有保護(hù)功能則稱為開關(guān)電源。開關(guān)電源主要組成就是DC-DC變換器，它是轉(zhuǎn)換的核心，和頻率有關(guān)，而且DC-DC變換所達(dá)到的頻率是最高的。我們經(jīng)常聽到離線式開關(guān)變換器，其實(shí)它就是AC-DC變換，也有人稱它為開關(guān)整流器，但它不是單純意義上的整流，而是整流后又做了DC-DC變換。

　　2 高頻電流型脈寬控制器 UC3825B

　　UC3825B 是高性能脈寬控制器.該控制器包含精確的電壓基準(zhǔn)、微功率啟動(dòng)電路、軟啟動(dòng)、高頻振蕩器、寬帶誤帶放大器、快速電流限制比較器、雙脈沖抑制邏輯和雙圖騰柱輸出驅(qū)動(dòng)器。信號(hào)經(jīng)過電流限制和比較器，邏輯和輸出驅(qū)動(dòng)器，具有很短的傳輸延時(shí)。

　　UC3825B 具有以下特點(diǎn)：適用于電壓型或電流型開關(guān)電源電路；實(shí)際開關(guān)頻率可達(dá)1MHz以上；輸出脈沖最大傳輸延遲時(shí)間為50ns;具有兩路大電流推拉式輸出，峰值電流為2A,;具有軟啟動(dòng)控制；具有逐脈沖限流比較器；具有全周期再啟動(dòng)的封鎖式過流比較器；啟動(dòng)電流很小--典型值為100mA;在欠壓鎖定期間，輸出低電平及空載電流可降低到啟動(dòng)電流值。

　　3 1MHz 電流型 PWM DC/DC變換器

　　3.1 主要技術(shù)參數(shù)

　　輸出電壓：36V±3V

　　開關(guān)頻率：1MHz

　　輸出電壓：5V

　　輸出電流：20A

　　額定輸出功率：100W

　　效率：86%

　　3.2 電路原理框圖

　　圖1為該1MHz 電流型 PWM DC/DC變換器的原理框圖；變換器的主電路原理見圖2.電流型控制電路以 UC3825B 為核心，開關(guān)頻率為1MHz;變換器采用推挽式[3]主電路 ;同步整流采用功率 MOSFET 可控整流電路；輔助電流由電阻和12V穩(wěn)壓管組成（也可采用自舉電路），為 UC3825B 提供+12V 電源；電流采樣是取變壓器初級(jí)串聯(lián)電阻上的電壓（見圖2中電阻R）。