PWM-开关电源原理.docx

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1、第1章绪论随者全球对能源问题的重视，电子产品的耗能问题将愈来愈突出，如何降低其待机功耗，提高供电效率成为一个急待解决的问题。传统的线性稳压电源虽然电路结构简洁、工作牢靠，但它存在若效率低（只有40%50%、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范国小等缺点。为了提高效率，人们研制出了开关式稳压电源，它的效率可达85%以上，稳乐范闹宽，除此之外，还具有稳压精度高、不运用电源变压器等特点，是一种较志向的稳压电源。正因为如此，开关式桎压电源已广泛应用于各种电子设备中。1.1 课题背景1.1.1 开关电源的发展历史开关稳压电源（以下简称开关电源）取代晶体管线性稳压电源（以下简称线性电源）己有30多年历

2、史，依早出现的是申联至开关电源，其主电路拓扑与线性电源相仿，但功率晶体管了作于开关状态后，脉宽调制（PWM）限制技术有了发展,用以限制开关变换器,得到PWM开关电源，它的特点是用20kHz脉冲频率或脉冲宽度调制一PwM开关电源效率可达6570%,而线性电源的效率只有3040%。在发生世界性能源危机的年头，引起了人们的广泛关往。线性电源工作于工频，因此用工作频率为20kHZ的PWM开关电源替代，可大幅度节约能源，在电源技术发展史上誉为20kHZ革命。随若U1.SI芯片尺寸不断减小，电源的尺寸与微处理器相比要大得多：航天，潜艇，军用开关电源以及用电池的便携式电子设备（如手提计算机，移动电话等）更须

3、要小型化，轻量化的电源。因此对开关电源提出了小型轻地要求，包括磁性元件和电容的体积亚收要小。此外要求开关电源效率要更高，性能更好，牢共性更高等。1.1.2 我国开关电源历程从我国开关电源的发展过程可以了解国际开关电源发展的一个侧面，虽然一般说来，我国技术发展水平与国际先进水平平均有5-10年差距,70年头起，我同在黑白电视机，中小型计算机中起先应用5V,2O-2A,20kHZAC-DC开关电源。80年头进入大规模生产和广泛应用阶段，井开发探讨055MHz准谐振型软开关电源“80年头中，我国通信(如程注交换机)电源在AC-DC及DC-DC开关电源应用领域中所占比全还比较低。80年头末我国通信电源

4、大规模更新换代，传统的铁腋稳压-整潦电源和晶闸管被相控稳压电源为大功率(48V,6kw)AC-DC开关电源(通信系统中常称为开关型整流器SMR)所取代：并起先在办公室自动化设备中得到应用。工业应用方面，在锅炉火焰限制，继电爱护，激光，彩色TV.离子管灯丝放射电流调整，离子注射机，卤铝灯限制等系统中均有应用。90年头我国又研制开发了一批新型专用开关电源，典型例子如下：I.卫星开关电源。东方红：号通信卫星、风云一号、二号气R星均应用f开关电源。特点是：多路输出，不行修理性，要求长期不变更性能，设置冗余模块，牢罪性高，EMC满意空间环境条件，高效,轻小。2.远程火箭限制系统的DC-DC开关电源，要求

5、放射过程中高度牢靠“3.100OkW牵引变潦器45(X)V12(X)AGTO11控250W开关电源。4.40kW固体脉冲激光器的软开关电源。用4台IOkw全桥多谐振ZVS变换器并联。5.焊机用双IGBT管正激车电压转换一脉定调制(ZvT一PWM)软开大电源。输出20kW,5(K)A,开关频率40kHZ,效率92%。特点是负我大范:图变更频繁，工作环境恶劣，要求电源冲击电潦小，动态特性好，负载不影响软开关性质.6.变电所在潦操作系统开关电源。供继电爱护和自动装巴及蓄电池充电用。代替晶闸管调压系统,输出10A,180-286V.主开关管用IGBT或功率MOSFETe7.单相和三相高功率因数整流潺(

6、有源功率同数校正涔)。可以看出20-3()年中，我国开关电源的应用领域和技术性能有很大进展，这与国家基础工业和国力蝌加有亲密关系，也和国际先进开关电源技术影响有关。充分显示了中国电源技术人员的聪怒才智和艰苦奋斗的创业精神。90年头，中小型(500W以下)AC-DC和DcDC开关电源的特点是：高领化(开关频率达30040()kHZ)以达到高功率密度，体小量轻：力求高效和高牢靠：低成本：低输出电压3V)；AC输入端高功率同数等.在今后5年内仍旧将沿这些方向发展“主要技术标记从技术上看，几十年来推动开关电源性能和技术水平不断提高的主要标记是：1.新型高频功率半导体器件的开发使实现开关电源高频化有了可

7、能。如功率MOSFET和IGBT已完全可代替功率晶体管和晶闸管，从而使中小型开关电源卜作频率可达到4(X)kHZ(AC-DC)fIMHZ(DC-DC)的水平。超快复原功率二极管，MOSFE同步整流技术的开发也为商效低电压输出（例如3V）开关电源的研制有了可能。现正在探窕研制耐高温的而性能碳化砖功率来导体器件“2.软开关技术使高效率而频开关变换器的实现有了可能。PWM开关电源按硬开关模式工作（开/关过程中电压卜降/上升和电流上升/下降波形有交费），因而开关损耗大。开关电源高频化可以缩小体积重不，但开关损耗却更大了（功耗与频率成正比）。为此必需探讨开关电比/电流波形个交更的技术，即所谓零电压（ZV

8、S）/本电流（ZCS）开关技术，或称软开关技术（相对于PWM硬开关技术而言），小功率软开关电源效率可提高到8085%.70年头谐振开关电源奠定了软开关技术的基珈。以后新的软开关技术不断涌现，如准谐振（80年头中）全桥移相ZVS-PWM.恒频ZVS-PWM/ZCS-PWMC开关电源功率因数。由于输入端有整流电容元件，AC-DC开关电源及一大类整流电源供电的电子设备（如逆变器，UPS）等的电网测功率因数仅为0.65,80年头用APFC技术后可提高到0.95099.既治理了电网的谐波“污染乂提高了开关电源的整体效率。堆相APFC是DC-DC开关变换器拓扑和功率因数限制技术的详细应用，而三相APFC则

9、是:相PWM整潦开关拓扑和限制技术的结合。5.磁性元件新型磁材料和新型变压器的开发。如集成磁路，平面型磁芯，超薄型（1.owprofilc）变压器：以及新型变压潜如压电式，无磁芯印制电路（PCB）变压器等，使开关电源的尺寸重星都可削减很多。6.新型电容器和EMl/波器技术的进步，使开关电源小型化并提高了EMC性能。7.微处理器监控和开关电源系统内部通信技术的应用，提而了电源系统的牢靠性“90年头末又提出新型开关电源的研制开发，这也是新世纪开关电源的发展远景。如：用一级AC-DC开关变换器实现槎压或稳流，并具有功率因数校正功能，称为中管中级或4S高功率因数AC-DC开关变换器：输出IV.50A的

10、低电压大电流DC-DC变换器，又称电压谢整模块VRM,以适应卜一代超快速微处理器供电的需求：多通道(Muki-Channcl或Multi-Phasc)DC-DC开关变换器：网络股务器(Server)的开关电源可携带式电子设备的高频开关电源等。1.1.3 开关电源技术发展动向1.小型、薄型、轻量化由于电源轻、小、薄的关键使高频化，因此，国外目前都在致力于同步开发新型元需件，特殊使改善二次禁潦管的损耗、变压器及电容小型化，并同时采纳表面安装(SMT)技术在电路板两面布置元器件以确保开关电源的轻、小、薄。2.裔效率开关电源尚频化使传统的PWM开关(硬开关)功耗加大，效率降低，嗓声也增大了，达不到高频

11、、高效的预期效益，因此，实现零电压导通、零电流关断的软开关技术将成为开关电源将来的主流。采纳软开关技术可以使效率达到85%88%.3 .高牢靠性可用模块电源运用的元器件比线性工作电源多数十倍，因此，降低了牢辨性。追求寿命的延长要从设计方面若手，而不是从运用方面着想。4 .模块化可用模块电源组成分布式电源系统：可以设计成N+1余电源系统,从而提高牢靠性；可以做成插入式，实现热交换，从而在运行中出现故障时能快速更换模块插件：多台模块并联可实现大功率电源系统。此外，还可以在电源系统建成后，依据发展须耍不断扩大容量。5 .低噪声开关电源又一缺点时噪声大，单纯追求电源i频化，噪声也随之增大。采纳部分谐振

12、变换技术，在原理上说明可以高频化，又可以低噪声。但谐振变换技术也有其难点，假如难精确地限制开关频率、谐振时增大了元器件负荷、场效应管的寄生电简洁引起知.路损耗元罂件热应力转向开关管等问题难以解决。6 .抗电磁干扰(EMl)当开关电源在高频下工作时，其噪声通过电源线产生对其他电子设备干扰，世界各国已有抗EMl的规范或标准。7 .电源系统的管理和限制应用微处理器或微机集中限制和管理，可以刚好反映开关电源环境的各种变更。中心处理单元实现智能限制，可自动诊断故附，削减维护工作是，确保正常运行。8 .计算机协助设计（CAD）利用计克机对开关电源进行CAD设计和模拟试验，特别有效，是最为快速经济的设计方法

13、。9 .产品更新加快目前开关电源产品要求输入电压通用（运用世界各国电网电压规模）,输出电压能因扩大（入计算机和工作站须要增加3.3V这一挡电压，程控须要增加百潦150V电压），输入端公里.因数进一步提高，具有平安、过压爱护等功能。第2章PWM开关电源的基本原理2.1 PWM开关电源的基本原理开关电源的工作过程相当简洁理解。在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线性电源不同的是，PWM开关电海是让功率晶体管工作在导通和关断状态.在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏安乘积总是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小）。功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。与线

14、性电源相比，PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”，即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。脉冲的占空比是开关电源的限制器来调整.一旦辘入电压被斩成沟通方波，其幅值就可以通过变压器来生而或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以熠加输出的电压组数。最终这些沟通波形经过推流浊波后就得到直流输出电压。限制器的主要FI的式保持输出电压稳定，其工作过程与线性形式的限制器很类似。也就是说限制器的功能模块电压参考和误差放大器，可以设计成与线性调节器相I可.它们的不同之处在手，误差放大器的输出（误差电压）在驱动功率管之前要经过一个电压脉冲转换单元。开关电源有两种主要的工作方式：正

15、激式变换和升压式变换。尽管它们小部分的布置差别很少，但是工作过程相差很大，在特定的场合卜个有优点。正激式变换器的优点式：辘出电压的纹波峰峰值比升压式变换器低，同时可以输出比较高的功率，正激式变换器可以供应数千瓦的功率。升压式变换器中峰值电流较高，因此只适合功率不大于150W的应用场合，在全部拓扑中，这类变换器所用的元器件最小，因而在中小功率的应用场合中和流行。开关电源的工作原理是：1 .沟通电源输入经整流滤波成直流：2 .通过高频PwM（脉冲宽度调制）信号限制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上；3 .开关变压器次级感应出高频电压.经整流滤波供应负效：4 .输出部分通过肯定的电路反馈给限制电

16、路,限制PWM占空比,以达到稳定输出的目的.2.2 PWM开关电源的组成模块VoUt(DC)Vin(DC)第3章设计思想与方案论证3.1 设计思想PWM开关电源在运用时比线性电源具有更高的效率和敏捷性。我们可以在航空和自动化产品、仪器仪表、离线式产品中发觉它们的踪影，它们通常应用于要求效率和多组电源电压输出的场合。开关电源的重要要比线性电源轻的多。因为对于相同的输出功率，开关电源的散热器要小的多。但是开关电源的成本较高,而且须要较长的时间开发。所以PWM开关电源的的成本和效率是本设计的主要问题.基于这些问题,所以在本设计中，我们要注意成本的问题和设计电源的时间。3.2 方案论证在起先设计开关电

17、源时，主要考虑的是采纳何种基本拓扑.开关电源设计中，拓扑类型与电源各个组成部分的布置有关。这种布置与电源可以在何种环境下安全工作以及可以给负载供应的最大功率亲密相关。这也是设计中性能价格折中的关健点。3.2.1 方案选择I.方案一正激式电路构成一大开关电源拓扑，其电路结构特点式功率管之后或变压器二次测输出整流器之后紧跟1.C漉波器。图3-1是种简洁正激式变换静电路.即所谓的Buck变换器。包括PWM开关电源的拓扑、主要波形和一些估计的参数.1.4（）/.p.Ojf-1KWFKMmin）图3-1Buck电路电路的工作可以看作个机械K轮和单活塞发动机，电路的1.C波波器就是飞轮，存储从驱动器输出的

18、脉冲功率。1.C港波器（扼流输入港波器）的输入就是经过斩波以后的电压。1.C港波器平均了占空比调制的脉冲电压.1.C灌波器的作用可用下式表示：VVD皿=.式中D占空比通过限制电路变更占空比，即可保持输出电压恒定。Buck变换涔之所以被称作降压式变换器，是因为它的输出电压必需低于输入电压。我们可以把Buck电路的工作过程分成两个阶段。当开关导通时，输入电压加到1.C滤波器的输入端，电感上的电流以固定斜率线性上升。在这个阶段，电感存储能量。输入的能量就存储在电感铁心材料的磁通中。当开关断开时，由于电感上的电潦不能突变，电感电流就通过二极管D续流,该二极管称为续流二极管，这样就实现了对原先流过开关管

19、电流的续流，同时电感中存储的部分能员向负载释放。续流电流环包括：二极管电感负数。在这个阶段，电流波形时条斜率为负的斜线。当开关再次导通时，二极管快速关断，电潦从输入电源和开关管流过.在开关导通前瞬间，电感上的电流就是开关管通过的初始电流。直流输出的负载电流在最大值和最小值之间波动。在典型应用中，电感电潦的及大值为负我电潦的150%,最小值为负载电流的50%。2 .方案二反激式变压器.反激式则指当功率MOSFET导通时.就将电俄储存在高频变压落的初级绕组上，仅当MOSFET关断时，才向次级输送电能。其拓扑、主要波形和些估计参数，如图3-2。-2/IOllfP.W100WPKWJumin图3-2反

20、激式电路3 .方案三半桥电路.其拓扑、主要波形和一些估计参数，如图3-3.IO2.8()V,PO%-500WPK/()mIIi图3-3半桥电路3.1.2方案论证方案一在正激式电路拓扑中,即本方案一中的Buck变换器中输出电压的纹波峰峰值比升压式变换器低，同时可以输出比较高的功率,正激式变焕器可以供应数千瓦的功率。另外Buck变换器的输出电压必需低于输如电压。2 .方案二反激式电路拓扑，由于具有运用原器件少、本身固有效率比较高的特点，在功率低于1(X)一5OW的场合特别受欢迎。但是，反激式电路的电流峰值比正激式电路高很多，因此在相当底的输出电压下，也可能招出开关管的SOA,3 .方案三在I5O-

21、5OOW范用内，半柝电路比较常用。它运用的元器件比多，但还是可以接受的。半桥电路输入电压只有一半加在变压器-次恻,这导致电流峰值增加.因此半桥电路只在500W或更低输出功率场合下运用.每种拓扑都有自己的优缺点，有的拓扑可能成本比较底，但输出的功率受到限制：而有的可以输出足够的功率，但成本比较嬴等。在一种应用场合下，有好几种拓扑可以工作，但只有一种是在要求的成本范用内性能堆好的。表3-1是各种各样拓扑及其相应的优点。表3-1PWM开关电源拓扑的比较拈扑功率范I5WV.,dc)范围N前人脑出隔典里效率%)相对成本高Buck电物O1000570尢701.OBoOSt电/61505-40尢801.0B

22、UCk-Boost电路0-150570尢801.0止1.电用卜ISO500fl781.4反澎:大电路。1505500fjXO1.2推挽式电跳10070()050703)J752.0小桥电路/milYX1005004八n7ltfi4-50-I000(1-IfHMIJYi75712.21总结上面各个电路的拓扑的比较，假如设计一个65W的开关电源，选择反激式电路拓扑即方案二是比较好的。第4章系统设计在本文中，是设计一个65W通用沟通输入多路输出反激式变压器的PWM开关电源。这种开关电源可用于AV85-24OV输入的电了产丛中.这种特殊的开关电源可以供应25150W的输出功率，可以用在办公室小型分组交

23、换机（PBX）等产品中.4.1 技术指标输入电压范围：AC90-240V,5060Hz.输出：DC+5V,额定电流1A,最小电流750mADC+12V.额定电流IA,最小电流KX）mADC-I2V,额定电流1A,最小电流100mADC+24V,额定电流IA,最小电流O.25A输出电压纹波：+5V.+12V：最大100mV（峰峰值）+24V：最大25OmV（峰峰值）输出精度：+5V,12V：最大5%+24V：最大10%低电压输入限制：该电源产品允许最低输入电压为AC85（15%）V微处理器掉电信号：该电源系统在+5V输出端电压低于4.6/?1.-D3I可到TR次级下端,R1.上得到一半波整流电压

24、。如图4当负半周时，二极管D：、D.导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。电潦由Tr次级的下端经D2Rl.D4在负载电阻上正、负半周经过合成，得到的格式电治电路件明的电流方修四%P4jW*MI.A-是同个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的波形图见图I(b).参数计算依据图1(b)可知,输出电压是单相脉动电压，通常用它的平均值与直流电压等效.输出平均电压为:力DZ11“才.通内第僚*方图Z0706流过负载的平均电流为:流过二极管的平均电流为:二极管所承受的最大反向电压二级管的选择应主要考虑以上两个因素。在这次设计中，我选用的是二级管IN40042电容滤波电路戏波电路利用电抗性元件对交、直流阻

25、抗的不同，实现戏波.电容器C对直流开路，对沟通阻抗小，所以C应当并联在负载两端。经过港波电路后，既可.保留直流重量，乂可滤掉部分沟通重量，变更了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善r直流电压的质量“（八）电容港波电路结构现结合单相桥式整流和电容港波电路为例来说明。电容灌波电路如图2所示,在负载电阻上并联了一个滤波电容C323D2图2电容沙波电路(b)述波原理若V处丁正半周，二极管D,、D,导通，变压器次端电压V,给电容器C充电。此时C相当于并联在明上，所以输出波形同明,是正弦波。当V、到达t=112时，起先卜.降。先假设二极管关断，电容C就要以指数规律向负我R放电。指数放电起始点的放电

26、速率很大。在刚过t=112时，正弦曲线下降的速率很慢。所以刚过t=112时二极管仍旧导通。在超过t=11Z2后的某个点，正弦曲线下降的速率越来越快，当刚超过指数曲线起始放电速率时，二极管关断。所以在1到I，时刻，二极管导电，C充电，V.=V.按正弦规律变更：t,到I时刻二极管关断，V=V.按指数曲线下降，放电时间常数为R.C,电容漉波过程见图3。(C)外特性整流戏波电路中，输出直流电压V.随负载电流1.的变更关系曲线如图4所小。图4电容谑波外特性曲线(d)电容波波电路参数的计算负载平均电压V上升，纹波削减，且RC越大，电容放电速率越慢，则负载电压中的纹波成分越小，负载平均电压越高.为了得到平滑

27、的负载电压，一股取：在本设计中，我采纳AD25OV的KK)F电容。电容浊波电路的计算比较麻烦，因为确定输出电压的因素较多.一般常采纳以下近似估算法：RC=(35)IJ条件下，近似认为V,.=l.2V：e4.3 变压器变压器不论工作频率凹凸，都是通过电陂感应来传输能量的。传输能量的大小，与变压器所用的材料、结构、尺J和工作频率有关。假如传输的能量为定值，工作频率高，在肯定时间内传输能量的次数多，每一次传输的能量可以少，则变压器用的材料少，结构尺寸小。用脉宽调制PWM)方式变更变质罂传输能量和电压大小，是一种外加限制方法。运用条件包括两方面内容：牢靠性和电磁兼容性。牢靠性是指在详细的运用条件下，高

28、濒电源变压器能正常工作到运用寿命为止。一般运用条件时离频电源变压器影响最大的是环境湿度其腑通密度，磁导率和损耗都随温度发生变更，故除正常温度25C外，还要给出60C.80C,100,C时的各种参考数据。电磁兼容性是指高频电源变压器既不产生对外界的电磁干扰，乂能承受外界的电磁干扰。电磁干扰包括可闻的音频噪声和不行间的高频噪声。高频电源变压器产生电蹂干扰的主婴缘由之一是磁芯的磁致伸缩.磁致伸缩大的软腑材料，产生的电磁干扰大。屏蔽是防止电磁干扰，增加高频电源变压器电磁兼容性的好办法。但是为了阻挡高频电源变压器的电磁干扰传播，在磁芯结构和绕组结构设计也实行了相应的措施。高频电源变压解完胜利能有3个：功

29、率传送，电压变换和绝缘隔离。功率传送有两种方式.第一种是变压器功率的传送方式，加在原绕组上的电压，在磁芯中产生磁通变更，使副绕组感应电压，从而使电功率从原边传送到副边。在功率传送过程中，襟芯又分为磁通单方向变更和双方向变更两种工作模式。单方向变化工作模式，戚通密度从最大值Bm变更到剩余蹂通密度Br,或者从Br变更到Bm,磁通密度变更值AB=Bm-Br.为了提尚B,希望Bm大，Br小。双方向变化工作模式磁通度从+Bm变更到一Bm,或者从一Bm变更到+Bm.磁通密度变更值B=2Bm,为提高B,希里Bm大，但不要求Br小，不论是单方向变更工作模式还是双方向变更工作模式，变压器功率传送方式都不干脆与磁

30、芯磁导率有关。其次种是电感器功率传送方式，原绕组输入的电能，使磁芯激磁，变为磁能储存起来，然后通过去程使副绕组感应电压，变成电能徉放给负载，传送功率决定于电感磔芯储能,而储能乂确定于原绕组的电感。电感与横芯陂导率有关，碳导率高，电感量大，储能多，而不干脆与蹂通密度有关,虽然功率传送方式不同，要求的磁芯参数不一样，但是在渤频电源变压器设计中，磁芯的材料和参数的选择仍旧是设计的一个主要内容。电压变换通过原边和副边绕组匝数比来完成。不管功率传送是哪一种方式，原边和副边的电压变换比等于原绕组和副绕组匝数比，只要不变更匝数比，就不膨响电压变换。但是，绕组匝数与高频电源变压器的漏感有关。绝缘隔离通过原边和

31、副边绕组的绝缘结构来完成。为了保证绕组之间的绝缘，必需增加两个绕组之间的距离，从而降低绕组间的耦合程度，使漏感增大。还有，原绕组一般为高压绕阻，质数不能太少，否则,匝间或者层间电压相差大，会引起局部短路。这样，匝数有下限，使漏感也有下限.高频电源变压潺，遵守变压落基本原理：1) 遵守变压器的同名端原理。2) 志向变压器原副边理论上功率相等。3) 原副边电压比正比下线圈轧数比，电流比则反比T线圈轧数比。4) 电感线圈的沟通电特性是，电潦不能突变，相位上电压超前电潦90度。反激式变压器的工与正激式变压器不同。正激式变压器两边的绕组是同时流过电流的，而反激式变压器先是通过次绕组把能量存储在磁芯材料中

32、，次侧关断后在把能量传到二次回路。因此，典型的变压器阻抗折算和一次、二次绕组匝数比关系不能在这里干脆运用。这里的主要物理量是电压,时间、能量.图4-3是反激式变压器二次绕组的支配。图4-3反激式变压器二次绕组的支配4.4 限制器限制的主要目的就是要保持输出电压肯定，而负载电流可以有很大的变更范困，这就是要通过负反馈来达到这个目的.全部的电源限制器，无论线性电源还是开关电源,都要检测输出电压.选择限制IC极其重要，线如选择不正确,会使电源工作不稳定而奢侈珍贪的时间.总体上说，正激式拓扑用电压型限制器，开床式拓扑通常用电流型限制。但这也不是成不变的规则，因为每种限制方法都可以用到各种拓扑中去，只是

33、得到的结果不一样而已。各种限制方法见表4-19表4-1PWM限制器限制方法限制方法城相宜的拓扑说明具科输出平均电流反馈的电压型限制正激式电路*出电海及0人假.公长功率开关失败具有输出电流逐周Ifi制的电压型限制正澈式电路11IfIR好的恰出电波保护Ife.通常检测商压倒电通电流滞环限制止撷式和开Jk式电路AiUtVWMM.mMIC夕电流型限制.由时怦状冲导通Boot电路和反激式电路UaW好的信出电谊保妒功lfe.WWIC很多,遇常系炳GND业功开关4.4.1选择开关电源限制器IC在这个电路中，影响电源限制器IC选择的主要因素是：须要有MOSFET驱动（图的柱邺动）,单极性输出，能把占空比限制5

34、0%内，电流型限制,器件数目少，欠电压封锁，低成本。所以选择UC3845系列。1.UC3845基本特性UC3845是高性能固定频率电流模式限制器,专为窗线和直流至直流变换器应用而设计,为设计人员供应只需最少外部元件就能获得成本效益高的解决方案。该集成电路的特点是，具有振荡器、温度补偿的参考、高增益误差放大器、电流取样比较器和大电潦图腾柱输出，是驱动功率MOSFET的志向器件。其它的爱护特性包括带滞后的输入和带滞后的参考欠压锁定、逐周电流限制、单个脉冲测量锁存，以及每隔一个振荡周期将输出消险的触发器，允许将输由静区定为50%至70%s这些岩件可供应8管脚双列直插塑料封装和14管脚塑料表面贴装（S

35、O-I4）封装。SO-14封装的图腾柱式输出级有分别的电源和接地管脚。UC3845专为低压应用设计的,欠压锁定门限为8.5伏（通）和7.6伏（断.电流模式工作达500KHZ输出开关频率输出静区时间从50%至70%可调 自动前馈补偿 锁期脉宽调制，用于逐周期限流 内部微调的参考源，带欠压锁定 大电流图腾柱输出 输入欠压锁定，带滞后 低启动和工作电流 干脆与安森美半导体的Sensefet产品接口简化方框图RTC工州)6电JK反愦2(3)0Vrel火东假定7(12)电源理）57(11)的出)6(10)电发我使存味宽谡制括号内的数学是Dri圾SO-14W装的管脚号管脚连接图（俯视图）k空脚VCCVCM

36、ill施电源地补偿空脚电乐反馈空脚电流取样空附即CT（俯视图）最大额定值额定值符号直I,-fc总电源和齐纳电源(IccHz)30mA输出电流拉或灌（注1）Io1.0A输出能贵（每周容性负或）W5.0PJ电版取样和电压反馈输入Vin-0.3-+0.5V误差放大输出滞电流IoIOnA功耗和热将性D后缀，蜷料封装，外壳751A,地大功耗T=25-C结至空气热阻N后缀.型料封装,外壳626A.殿大功耗T=25C结至空气热阻PdRPd8621451.25100mWVW4CAVTj+150C工作结温Ta0-+70工作环境温度探仔温度范困TStg-65+l50V电t特性（VCC=I5V。I注2,R.=IOK

37、.=3.3nF,TA=T5-Thigh注3J.欧本UC料X的ITE付节颇小但典型但tfl甲过冬节郃疗参考输出电压Vref4.95.05.1V(lo-l.011.j=i5电改网率率VccT2V-25VReg2.026mV加软网整率Io-1.OmA-20m温度榜定性)RcgTs3.00.225mVmV/C沟通线路,负载和淞咬引起的总的输出变更Vrcf4.285.18V抽出噪卢电出（EoHZVn50IOKJIz.Tj=25)S一5.0一mV火期程定：仆T=I25次：工作1000小时）输出短路电流IscFosc-30-85-180mAKHz振荡部分475257频率4660Tj=25-CFosc/0.2

38、1.0%Ta=TIow至Thigh续率随电压变更率（Vcc=I2VV至25V)Fosc/5.0%频率随温度变更率Ta=TIOw1Vosc-1.6-VThigh振荡潜电压摆幅（峰一峰）放电电流（Vosc=2.0VITj=25。误差放大洪部分电压反馈输入（VO=2.5V）VFB2.452.52.58V输入儡置电流（V111=2.7V）1.-0.1-2.0A开环电压增施（Vo-2.0V4.0V,A116590-dB增益等于I之宽带Tj=25C）BW0.71.0-MHz电源抑制比(Vcc=12V-25VJPSRR6070-dB输出电源港(V11=1.1V,V,=2.7V)拉(Vll=5.0V.V,=2.3V)ISinkISilUlCC2.0-0.512-1.0一mA输出电压摆幅高态（R,=15K至地,VM=2.3V）低态（R=ISK至V.f.V*2.7VIX八5.06.20.81.1V电流取样部分电流取样输入电压增益（注4.