基于UCC28600的准谐振反激式开关电源的设计方案

时间:2014-02-02来源:网络
于振荡的波谷时,可以确认该时刻变压器励磁磁通耗尽,可以开启下一周期。该准谐振模式可分为临界导通模式(CRM)和不连续导通模式(DCM)以及频率调制模式(FFM)。

(4)待机模式和跳脉冲比较器

当功率继续减小,UCC28600进入待机模式;频率调制模式(FFM)频率下降到40 kHz,不再减小;当FB小于0.6 V 时,开关脉冲输出关断,当FB 大于0.7 V 时,开关脉冲正常输出,从而得到跳脉冲模式的待机工作状态。

(5)输入和输出过电压保护

OVP引脚为过电压(线电压和负载电压)输入脚以及谐振开通的响应脚,此脚通过变压器初级偏置线圈来侦测输入过压,负载过压及谐振条件,其过压点可通过与此脚相连的电阻来灵活调节。

3.3 钨灯电源的技术指标

输入电压:95~260 V AC 50/60 Hz;输出电压:5 V;输出电流:4.3 A;可遥控关闭电源输出。3.4 电源设计过程

钨灯电源电路图如图4所示,交流电源从左上角输入,经输入电源滤波器、整流桥、高压电容,转为约130~360 V的直流高压。N14、V30 组成高压侧主电路,将直流高压斩波为脉冲电压,通过变压器耦合,经V12 整流输出,输出电容滤波为直流电压。

基于UCC28600的准谐振反激式开关电源的设计方案

3.4.1 启动电路

由于UCC28600的启动电流非常小,典型值为12 μA,可以大大降低启动电阻的功耗,因而启动电阻由三个300 kΩ的贴片电阻串联而成。但由于VDD 引脚需要一个足够的储能电容防止在工作时出现打嗝现象,带来的一个问题是VDD 启动时电压上升过慢,电源启动时间过长。解决方法是VDD 引脚采用小电容,反供绕组采用大电容,两者之间用V34(1N4148)隔离。

3.4.2 遥控电路

遥控电路用光耦TLP181安全隔离,当遥控信号输入CTL 端加电流信号时,光耦输出端导通,通过V33 将UCC28600 的SS 引脚拉低,关闭MOSFET 的驱动信号;通过R32 将VDD 电压拉低,低于UCC28600的启动电压,避免芯片一直处于重启过程。

3.4.3 反馈电路

采用TL431采样输出端电压,通过光耦TLP181隔离后反馈到芯片的输入端。TL431的基准电压为2.495 V,通过R84、R85 的分压,将输出电压设定在11.5 V.由于负载为固定钨灯电源,所以不用考虑电源的瞬态相应,故TL431的补偿电容采用简单的Ⅰ类补偿,电路简单,稳定可靠。

3.4.4 变压器设计

设在最大负载时,UCC28600工作在准谐振模式,其最大占空比发生在最低输入电压时,在固定输入电压和输入功率的情况下:

基于UCC28600的准谐振反激式开关电源的设计方案

初级绕组采用2×0.35 漆包线,次级采用125 μm 铜箔,采用三明治绕法,磁芯中心柱开气隙,使ALG 为275 nH/T2.

3.5 测试数据

3.5.1 电源转换效率

电源在不同输入输出条件下效率如图5所示。

基于UCC28600的准谐振反激式开关电源的设计方案

3.5.2 不同状态下的开关管波形

电源在不同状态下的开关管波形如图6所示。

基于UCC28600的准谐振反激式开关电源的设计方案

由图6 可以看出,当输出负载很小时,电源是工作于跳脉冲模式,这样可以降低开关损耗,提高轻载电源效率;随着负载加大,电源开始进入频率调制工作模式。在满载且输入电压较高时,电源工作于频率较高的准谐振模式;如果输入电压较低时,工作模式不变,但开关频率降低,维持开关管在波形谷底导通。

4 结语

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关键词: UCC28600 准谐振

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