基于uc3825的大功率直流开关电源的设计，UC3846的大功率开关电源的设计

很多朋友对基于uc3825的大功率直流开关电源的设计，UC3846的大功率开关电源的设计不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

1、 简介本文介绍并比较了电压型PWM控制器和电流型PWM控制器的优缺点，重点介绍了电流型控制芯片UC3846在大功率全桥开关电源中的应用，以及进行详细的电路分析。分析。

2、 电压型和电流型PWM 控制器2.1、 电压型PWM 控制器目前广泛使用的PWM 控制器均采用电压模式控制。它仅对输出电压进行采样。采样信号Vf作为反馈信号，在误差放大器中与参考电压vr进行比较和放大。获得误差信号Ve、ve和锯齿波信号后，通过PWM比较器输出一系列高频脉冲，控制开关管的开通和关断。其主要缺点是：响应速度慢，稳定性差，即使在较大的信号变化下也是如此。会发生振荡，造成功率管损坏等故障。

图1 电压控制型示意图

2.2、 电流型PWM控制器针对上述电压型控制器的缺点，近十年来发展了电流型控制技术。图2为电流控制型示意图。其工作原理是利用恒定频率的时钟脉冲设定锁存器输出脉冲来驱动功率管导通。功率环路中的电流脉冲逐渐增大。当电流在采样电阻Rs上的幅值达到Ue时，脉宽比较器状态翻转，锁存器复位，去掉驱动器，功率管关断。这样，通过对电流脉冲进行逐一检测和调整，即可达到控制功率输出的目的。电流控制型是在电压反馈PWM控制环路内部增加电流反馈的控制环节。由于电压环和电流环双环系统的存在，使得变换器的线电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性得到很大提高。但需要注意的是，当峰值电流控制电路的占空比大于50%时，需要添加斜率补偿电路。

图2 电流控制型示意图

3、 脉宽调制芯片U03846简介UC3846是Unitrode率先推出的一款电流脉宽调制芯片。该芯片采用大电流图腾柱双端输出，输出峰值电流可达500mA，并可直接驱动场效应晶体管。内置精密带隙可调参考电压、高频振荡器、误差放大器、差动电流检测放大器、欠压锁定电路和软启动电路，具有自动关机功能。其主要优点是功能齐全、自动前馈补偿、欠压保护、端子锁保护、负载响应特性好。外围控制电路简单，工作频率高达500KHZ。最大输入电压为40V，参考电压输出典型值为5.1V。其内部结构框图如图3所示。

图3 UC3846内部框图

4、 UC3846芯片的应用电路设计及具体分析4.1、 主电路设计本电路设计输出功率为1KW，因此主电路采用全桥拓扑，如图4所示：

图4 主电路原理图

图4中，G1、G2、G3、G4和主变压器T1组成全桥拓扑电路。这种拓扑的优点是主变压器只需要一个初级绕组，通过正向和反向电压获得正向和反向磁场。副边有两组中心抽头绕组，采用全波整流输出，变压器的利用效率很高。缺点是需要设置一定的死区时间，防止上下管流过。主变压器T1采用E55磁芯，材质为PC40。初级绕组的匝数为25匝，次级绕组的匝数为3匝。该变压器不留气隙，采用“三明治”绕制方式，即绕制时“初级”。采用“+次级+初级”绕制方式绕制。这种绕制方法可以减少变压器的漏感。由于次级输出电流较大，次级采用四组多股线圈绕制3匝。 Rl、C1为吸收电路场效应管所用的低栅电荷IRFP460LC开关管。 LT是初级电流检测用的电流互感器，用于电流控制时的电流采样。

4.2、PWM控制电路

图5 控制电路

UC3846组成的开关电源控制电路如图5所示。连接到UC3846的8、9脚的ct、Rt决定振荡器的工作频率。 PWM振荡频率的近似计算公式为

由TL431、光耦PC8l7及外围电路组成简单可靠的电压反馈外环电路，反馈信号送至6脚。电流互感器LT通过R13、C8组成的滤波器得到电流反馈内环信号。滤除电流前沿峰值，送至引脚4，放大3倍，与电压误差信号进行比较。在引脚6和引脚7之间连接电阻电容R5和C3，构成PI调节器，用于补偿闭环增益和调整频率响应。 R15和C1组成斜坡补偿网络，保证系统稳定工作。引脚1. 连接外部软启动电容c2。当1脚电压低于0.5V时，UC3846的两个输出端将无输出。通过对电容c2充电即可轻松实现电路的软启动功能。引脚l6 该引脚连接外部保护电路。当16脚电位升至O35V时，电路进入保护状态，封锁输出脉冲。控制电路的电源由辅助电源电路提供。

4. 3、 驱动电路的设计由于驱动电路的浮地电位与被驱动开关管的源极电位不同，因此需要进行电位隔离驱动。本文采用IR公司生产的IR2110驱动器，其浮动电源采用自动升压电路，可以有效地将控制电路的主电路相互隔离。它还具有体积小、速度快、结构简单、系统稳定性高等优点。全桥电路有两对场效应晶体管，因此需要两个IR2i10来组成驱动电路。 IR2110组成的驱动电路如图6所示

图6 驱动电路

图中，C1和c2是自举升压电容。 VCC 通过D1、C1 和G3 对C1 充电以关闭G3。当G1导通时，G1的栅极上有足够的存储能量来驱动。对于自举电容的选择，一般采用大电容和小电容并联。小电容的作用是吸收毛刺干扰电压，驱动大容量MOS管。如果上管驱动波形的峰值下降，必须选择容量较大的电容，并在电路中加入稳压二极管v5和V6，以防止VB过压损坏IR2110。

5、 实验与结论根据以上分析和计算，设计了一款全桥开关电源样机。设定输出电压为+24V，额定输出电流为40A。测试结果表明，电压调整率和输出电压纹波均稳定。达到了设计指标，满足设计要求。

以上知识分享希望能够帮助到大家！