同步整流實現(xiàn)反激變換器設(shè)計
同步整流管選用IR 公司的IRF3205 型N 溝道功率MOSFET,漏源擊穿電壓U(BR)DSS=55V,漏極電流ID=110A(25°C),最大柵源電壓UGS(max)=±20V,開通電壓UGS(th)=4V,導(dǎo)通電阻RDS(on)=0.008Ω。同步整流驅(qū)動電路的設(shè)計主要集中在電流互感器T2 的設(shè)計上。電流互感器磁環(huán)型號選用R10, Ae = 7.83×10-6 m2 ,磁芯材料選用N30,Bmax=0.2T。繞組N1 由于流過的電流比較大,為減小損耗,匝數(shù)確定為1 匝,為保證繞組N2 在SR 關(guān)斷期間退磁,繞組N2 需滿足:
為有充足的裕量,取N2 為20 匝。保證SR 開通關(guān)斷的快速性,設(shè)定變換器次級電感電流達到30mA,SR 開始導(dǎo)通或關(guān)斷,則取R1 為470 Ω。取C1 為1nF,R1 為100 Ω,R3 為470 Ω。
3.6 反饋電路設(shè)計
反饋電路采用TL431 配合光耦PC817 作為參考、隔離、取樣,電路中將UC3842 內(nèi)部的誤差放大器反向輸入端2 腳直接接地,PC817 的三極管集電極直接接在誤差放大器的輸出端1 腳,跳過芯片內(nèi)部的誤差放大器,直接用1 腳做反饋,然后與電流檢測輸入的第3 腳進行比較,通過鎖存脈寬調(diào)制器輸出PWM 驅(qū)動信號。當輸出電壓升高時,經(jīng)電阻R5,R6 分壓后輸入到TL431 的參考端的電壓也升高,此時流過光耦中發(fā)光二極管的電流增大,PC817三極管集電極電流增大,三極管集射級電壓減小,UC3842 的6 腳輸出驅(qū)動信號的占空比變小,于是輸出電壓下降,達到穩(wěn)壓的目的。反之亦然,使輸出保持恒定,不受輸入電壓或負載變化的影響。
TL431 參考輸入端電壓ref U 為2.5V,電流為1.5μA,為了避免此端電流影響分壓比和避免噪聲的影響,通常取流過電阻R6 的電流為參考輸入端電流的100 倍以上,所以:
根據(jù)TL431 的特性,R5、R6、Uref 和 U o有固定的關(guān)系:
PC817 三極管集電極電流Ic 受發(fā)光二極管正向電流If 控制,由PC817 技術(shù)手冊知,當二極管正向電流If 在5mA 左右變化時,Ic 和If 具有很好的線性關(guān)系,三極管的集射電流Ic在5mA 左右變化。所以:
式中Uvref 為芯片8 腳電壓5V, U comp 為芯片1 腳電壓,計算時取系統(tǒng)穩(wěn)定時1 腳電壓最大值。
TL431 正常工作時需要陰極至陽極電壓Uka 大于2.5V,PC817 二極管正向?qū)▔航礥f為1.2V。所以:
經(jīng)過計算及仿真調(diào)試,得到反饋電路的阻容參數(shù)。取R6 為1KΩ,R5 為3.8KΩ,R8 為1KΩ,R9 為120Ω,R7 為150KΩ,C4 為1nF。
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