dcdc隔離電源電路圖大全（全橋變換/推挽式/開關(guān)穩(wěn)壓電源電路圖詳解） - 全文

dcdc隔離電源電路圖（一）

本設(shè)計(jì)采用了兩個(gè)變壓器原邊共用，也就是全橋電路控制DC-DC電源變壓器。正常模式下兩個(gè)全橋變換拓?fù)湫枰獌山M全橋開關(guān)，同時(shí)全橋開關(guān)的脈沖驅(qū)動(dòng)電路也為兩組共8路PWM脈沖。采用共用全橋拓?fù)涔?jié)省了控制電路和全橋開關(guān)，簡(jiǎn)化了DC-DC隔離電源電路。由于該電源是給半橋IGBT驅(qū)動(dòng)電路供電，負(fù)載穩(wěn)定且可計(jì)算，因此全橋DC-DC電源采用開環(huán)控制，滿足最大功率需求即可。電路原理如圖1所示，該電源由4部分組成：4路PWM脈沖產(chǎn)生電路、全橋驅(qū)動(dòng)開關(guān)、電源變壓器及其副邊整流濾波電路。DC-DC電源輸入為單+15V電源，輸出為兩組隔離的+15V和-10V雙電源，采用負(fù)電源是為可靠地關(guān)斷IGBT。

圖1 原邊共用全橋電路的DC-DC原理圖

共用全橋開關(guān)的兩組DC-DC隔離電源工作原理為：對(duì)角的開關(guān)管同時(shí)開通，另外一組對(duì)角已經(jīng)關(guān)斷，此時(shí)兩組磁芯原邊同時(shí)正反相激磁，副邊耦合，再進(jìn)行全波整流濾波后得到穩(wěn)定的電源。設(shè)計(jì)全橋開關(guān)工作頻率為360kHz，同時(shí)采用全波整流，因此副邊不需要很大的濾波、儲(chǔ)能元件，有利于實(shí)現(xiàn)DC-DC電源小型化。

全橋DC-DC電源參數(shù)為：輸入+15V、輸出+15V、-10V、輸出功率6W、工作頻率360kHz。要求額定負(fù)載下動(dòng)態(tài)特性、滿足：+15V波動(dòng)《+1V、-10V波動(dòng)《-2V、工作頻率滿足5%的偏差容限。其中工作頻率由施密特觸發(fā)器CD40106參數(shù)及RC數(shù)值決定。具體參數(shù)為：R=2.2kΩ、C=748pF、VDD=15V、VT+=8.8V、VT-=5.8V。根據(jù)式（1）計(jì)算出振蕩頻率為748.792kHz，因?yàn)樵O(shè)計(jì)中多諧振蕩器輸出對(duì)2路RC充放電，充電電容容量增大一倍，因此振蕩頻率為上述計(jì)算頻率的1/2，即374.396kHz。

dcdc隔離電源電路圖（二）

該推挽式變換器電路采用兩個(gè)SIP MOS晶體管BUZ41A和一片集成電路TDA4718用作艦船電網(wǎng)用電源，變換器輸入側(cè)和輸出側(cè)隔離。工作頻率50KHZ，效率為75%，供電電壓可在56-100V之間變換。輸出經(jīng)變壓器變?yōu)?2V，再經(jīng)D10，D11全波整流器，最后經(jīng)輸出濾波器Dr1，C20，C19平滑成直流。

dcdc隔離電源電路圖（三）

常用的隔離DC/DC轉(zhuǎn)換主要分為三大類：

圖5-4 常見隔離式開關(guān)電源分類

這里主要介紹一種常用的單端反激式DC/DC變換電路，控制芯片采用常用的UC3842或UC3843。UC3842是高性能固定頻率電流的控制器，主要用于隔離AC/DC、DC/DC轉(zhuǎn)換電路。其主要應(yīng)用原理如下：

電路由主電路、控制電路、啟動(dòng)電路和反饋電路4 部分組成。主電路采用單端反激式拓?fù)?，它是升降壓斬波電路演變后加隔離變壓器構(gòu)成的，該電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 效率高， 輸入電壓范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。

控制電路是整個(gè)開關(guān)電源的核心，控制的好壞直接決定了電源整體性能。這個(gè)電路采用峰值電流型雙環(huán)控制，即在電壓閉環(huán)控制系統(tǒng)中加入峰值電流反饋控制。電路電流環(huán)控制采用UC3842 內(nèi)部電流環(huán)，電壓外環(huán)采用T L431 和光耦PC817 構(gòu)成的外部誤差放大器，誤差電壓直接送到UC3842 的1 腳。誤差電壓與電流比較器的同相輸入端3 腳經(jīng)采樣電阻采集到初級(jí)側(cè)電流進(jìn)行比較，從而調(diào)節(jié)輸出端脈沖寬度。2 腳接地。R4， C5 是UC3842 的定時(shí)元件， 決定UC3842 的工作頻率，。當(dāng)UC3842 的1 腳電壓低于1 V 時(shí)，輸出端將關(guān)閉；當(dāng)3 腳上的電壓高于1 V 時(shí)，電流限幅電路將開始工作，UC3842 的輸出脈沖中斷。開關(guān)管上波形出現(xiàn)“打嗝”現(xiàn)象，從而可以實(shí)現(xiàn)過壓、欠壓、限流等保護(hù)功能。

dcdc隔離電源電路圖（四）

典型升壓DC/DC電路

TO-220封裝形式的LM2577-ADJ典型DC/DC升壓形式的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源電路圖如圖1所示。它的內(nèi)部有1.23V和2.5V能隙基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧?2kHz固定頻率鋸齒波振蕩器、RS觸發(fā)器、晶體管驅(qū)動(dòng)電路和峰值電流可以達(dá)到3A的晶體管，還包括峰值電流采樣電阻、采樣電流放大器、采樣電壓放大器，共同組成電壓、電流誤差反饋系統(tǒng)，以達(dá)到脈沖寬度調(diào)制（PWM）工作方式。另外，還有軟啟動(dòng)、欠壓鎖定、過流限制及熱關(guān)斷等單元。如圖1所示的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源只需要外接八個(gè)元器件就可以組成一個(gè)Uo》Ui的直接升壓電源。其中反饋取樣電阻R1、R2的阻值可以確定直流輸出端的電壓值。例如當(dāng)輸出直流電壓為+12V時(shí)，R1的阻值為17.5kΩ，R2為2kΩ。

dcdc隔離電源電路圖（五）

典型設(shè)計(jì)的12V/±12V隔離式DC/DC開關(guān)穩(wěn)壓電源的電路圖如圖2所示。圖中的IC1為L(zhǎng)M2577-ADJ型的集成電路，脈沖變壓器T1共有三個(gè)繞組：N1為主繞組；N2為輔助取樣繞組；N3、N4為次級(jí)繞組；圈數(shù)相同，T1的初級(jí)、次級(jí)之間是隔離的。C1為直流輸入12V的濾波電容，D1是取樣繞組的整流二極管，C2為該取樣電壓的濾波電容，R2、R3是取樣分壓電阻，R1、C3組成補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。D2、D3是次級(jí)輸出整流二極管，IC2、IC3是小電流三端線性直流穩(wěn)壓電路（目的是使得輸出直流電源電壓更加穩(wěn)定），C4、C5和C6、C7是次級(jí)直流濾波電容。輸出對(duì)稱的±12V直流電源。