超宽输入范围反激辅助电源设计VIP免费

总第55期电源学报No.5Sep.2014电源学报JournalofPowerSupply第5期2014年9月收稿日期：2014-06-30DOI：10.13234/j.issn.2095-2805.2014.5.92中图分类号：TM86文献标志码：A超宽输入范围反激辅助电源设计刘宁，王友欢，夏东伟（青岛大学自动化工程学院，青岛266071）摘要：宽范围输入范围反激电源设计困难，但是针对实际应用中对辅助电源的需要，使用电流控制型脉宽调制芯片OB2269，设计了一款300~1000V的超宽输入的反激辅助电源。其输出有12V/3A、－12V/0.5A、24V/2A3路直流输出。给出了该电源关键参数的计算及主要功率器件的选型，并通过实验样机给出了开关管电压波形，输出电压波形。计算了该电源的主要损耗，得到了输入电压与电源效率的曲线。实验结果表明，该电源具有输入电压宽、效率高、输出稳定等优点，可应用在具有超宽输入范围的电源中。关键词：脉宽调制；反激；超宽输入DesignoftheSuperWideInputVoltageRangeFlybackPowerSupplyLIUNing,WANGYou-huan,XIADong-wei（SchoolofAutomationEngineering,QingdaoUniversity,Qingdao266071,China）Abstract:Wideinputvoltagerangepowersupplyisdifficulttodesign,butaimingattherequirementofauxiliarypowersupplyusedinpracticalapplication,usingcurrentcontroltypechipPWMICOB2269,theflybackauxiliarypowerwiththesuperwideinputvoltage300~1000Vwasdesigned.ItprovidesthreeDCoutputsof12V/3A、-12V/0.5Aand24V/2A.Thecalculationofkeyparametersandthetypeofpowerdeviceswereprovided.Usingtheexperimentalprototype,thewaveformswerealsoprovided.Mainlosswascalculatedandthecurveofinputvoltageandefficiencywasprovided.Theresultofthetestindicatedthatthepowersupplyhastheadvantageofsuperwideinputvoltage,stableandhighefficiency.Itcanbeusedinthesuperwideinputvoltagerangepowersupply.Keywords:PWM;flyback;superwideinput引言反激式变换器具有体积小、效率高、变压器原副边电气隔离、成本低、易于实现多路输出等优点，在小功率电源中得到了广泛的应用［1］。一般的反激式辅助电源输入电压范围有限，在一些特殊的应用场合里，需要电源系统在很宽的电压范围内都能正常工作，如光伏系统、UPS等。这就需要研究宽电压输入的开关电源。高压宽范围输入给反激电源设计带来很大困难，在最低电压输入时要保证主功率管工作在最大的占空比。在最高压输入时，主功率管的占空比很小，脉冲容易丢失造成系统工作不稳定［2］。在设计隔离型变压器时，变压器的匝比需要按照最大的直流增益来设计，这时输入电压最小，变压器设计很难优化。而且变压器匝数较多，变压器漏感引起的尖峰电压大，在高压输入时对器件的耐压等级要求高。本文针对实际应用，设计一款通用型辅助电源，给出了具体的设计参数、实验数据及其波形。1电源设计方案输入电压直流300～1000V；输出3路：Uo1为第5期图1总体电路设计方案VinC6C7R7D5C3R4UO3D6C8R8C4R5UO1D7C9R9C5R6UO2R3D3C1D4C2VDDR13UO1R10R12C11C10PC817R11TL431PC817R14C14D8C1281OB2269VinVDDNTCR15RFR1R2R16D9Q1D1D212V/3A，电压精度≤1％；Uo2为-12V/0.5A，电压精度≤5％；Uo3为24V/2A，电压精度≤5％；开关频率f=43kHz。2电路设计总体电路设计方案如图1所示。当开关管导通时，变压器原边导通，电流线性上升，磁场储能。开关管截止时，磁场向副边释放能量［3］。该设计采用OB2269电源控制芯片，通过稳压芯片TL431构建电压外环，并通过采样电阻构成电流内环实现稳定电压控制。OB2269的8脚输出脉宽调制信号，驱动开关管。开关管导通时，缘边电流增大，采样电阻R1的电压逐渐升高并反馈到OB2269的6脚，此时信号大于0.86V时，将关断脉冲输出。同时输出电压通过TL431构成电压反馈环路，当输出电压一旦高于设定电压时，补偿电压将变为低电平反馈到OB2269的2脚，从而关断PWM输出。OB2269芯片具有低待机功耗、无噪声工作、启动电流低（低至4μA）、工作电流低（2.3mA左右）、内置前言消隐、内置OCP补偿、完善的保护功能等优点，而且根据负载的轻重自动调节频率有效减小开关管损耗。OB2269内置的频率抖动...