基于uc3842芯片的轴对称控制的谱控式谱控制式谱控制电路设计

基于uc3842芯片的轴对称控制的谱控式谱控制式谱控制电路设计

bole变体可以将不可控的直观输入转换为可控的直观输出，并广泛应用于直流电源和直流电源的调整。传统的阵列式稳压电源输出大，体积大，因此具有体积小、结构简单、转换效率高等优点，但输出一般不超过70w。因此，设计新兴装置的关键是提高电路的输出能力。由于专用于高压芯片内部开关管的限制，大型压痕难以转化。这对实际应用中的新兴装置有很大的限制。因此，作者利用新兴自行的电路结构和cs362的特点，设计了一种功率输出的新兴脉冲压力图。1提升装置和u382温度控制芯片1.1电容放电过程分析Boost变换器是一种开关直流升压电路,输出电压比输入电压高,基本电路见图1.假定开关(三极管或者MOS管)已经断开很长时间,所有的元件处于理想状态,电容电压等于输入电压,以充电和放电2个过程分析该电路.(1)充电过程.在充电过程中,开关闭合(三极管导通),开关(三极管)处用导线代替,等效电路见图2(a).这时,输入电流流过电感.二极管防止电容对地放电.由于输入是直流电,因此电感上的电流以一定的比率线性增加,该比率与电感大小有关.随着电感电流增加,电感里储存了一些能量.(2)放电过程.放电过程中,开关断开(三极管截止),等效电路见图2(b).由于电感电流的保持特性,流经电感的电流值不会马上变为0,而是缓慢地由充电完毕时的值变为0.原来的电路已断开,电感只能通过新电路放电,即电感开始给电容充电,电容两端电压升高,此时输出电压高于输入电压,升压完毕.充电时电感吸收能量,放电时电感释放出能量.如果电容足够大,那么输出端在放电过程中保持一个持续的电流.如果通、断电的过程不断重复,就可以在电容两端得到高于输入电压的电压.1.2个频率控制的驱动UC3842控制芯片是一种电流型脉宽调制电源芯片,工作电压为16~30V,工作电流约为15mA.芯片内有一个频率可设置的振荡器;一个能够源出和吸入大电流的图腾式输出结构,特别适用于MOSFET的驱动;一个固定温度补偿的基准电压和高增益误差放大器、电流传感器;具有锁存功能的逻辑电路和能够提供逐个脉冲限流控制的PWM比较器,最大占空比可达100%.此外,该芯片具有内部保护功能,如滞后式欠压锁定、可控制的输出死区时间等.2电路设计与模拟2.1误差信号控制设计根据UC3842控制芯片的功能特点,结合Boost拓扑结构,设计电流型控制的Boost变换器.电路的技术指标为:输入电压Vi=18V,输出电压Vo=60V,输出电流Io=1.5A,频率f≈49kHz,输出纹波噪声为1%.由UC3842控制芯片控制的Boost电路见图3.图3中输入电压Vi既供给芯片,又供给升压变换.开关管以UC3842控制芯片设定的频率周期开闭,使电感L储存并释放能量.当开关管导通时,电感以Vi/L的速度充电,把能量储存在L中.当开关管截止时,L产生反向感应电压,通过二极管D把储存的电能以(Vo-Vi)/L的速度释放到输出电容器C5中.输出电压由传递的能量控制,传递的能量通过电感电流的峰值控制.整个稳压过程由2个闭环控制.闭环1中,输出电压通过取样后反馈给误差放大器,同放大器内部的2.5V基准电压比较后产生误差电压,误差放大器控制由负载变化造成的输出电压的变化.闭环2中,Rx为开关管源极到公共端间的电流检测电阻,开关管导通期间,流经电感L的电流在Rx上产生的电压输送至PWM比较器同相输入端,与误差电压进行比较后控制调制脉冲的脉宽,从而保持稳定的输出电压.误差信号控制峰值电感电流.根据技术指标要求,结合Boost电路结构的定性分析,确定图3中的关键参数LS.首先根据输入电压和输出电压确定最大占空比Dmax:Dmax≈Vo−ViVo=0.7Dmax≈Vo-ViVo=0.7.当输出最大负载时,应满足L≥2(Vi−VS)Dmax(1−Dmax)Iof=97.7μH,(1)L≥2(Vi-VS)Dmax(1-Dmax)Ιof=97.7μΗ,(1)式中:VS为场效应管的栅极电压,VS=0.9V.考虑在10%额定负载以上电流连续的情况,设计时假设电路在额定输出时,电感纹波电流ΔIL为平均电流IL的20%~30%,因增加ΔIL可以减小电感L,但为了不增加输出纹波电压,须增大输出电容C2,取30%为平衡点,即ΔIL=30%×IL=30%×Io1−Dmax=1.5A.(2)ΔΙL=30%×ΙL=30%×Ιo1-Dmax=1.5A.(2)由式(1)和式(2)可得ΔL≥2(Vi−VS)Dmax(1−Dmax)Iof=97.7μHΔL≥2(Vi-VS)Dmax(1-Dmax)Ιof=97.7μΗ.设计电感LS为LS=L+ΔL=185.4μH.(3)LS=L+ΔL=185.4μΗ.(3)流过电感LS的峰值电流ILP为ILP=IL+ΔIL=6.5A.ΙLΡ=ΙL+ΔΙL=6.5A.电感可选用电感量为150~220μH(上下浮动20%),且通过6.5A以上电流不会饱和的电感器.电感的设计包括磁芯材料、尺寸、型号选择及绕组匝数计算等.电路工作时应避免电感饱和、温升过高.磁芯和线径的选择对电感性能和温升影响很大,材质好的磁芯如环形铁粉磁芯,承受峰值电流能力较强,电磁干扰低.选用线径大的导线绕制电感,能有效降低电感的温升.2.2验证电路+芯片的功率曲线由UC3842控制芯片控制的Boost电路仿真的输入、输出波形见图4.由图4可知,当输入的直流电压为18V时,经过Boost电路的变换后,输出的直流电压达到60V,可计算输出功率为90W.可见,由UC3842控制芯片控制的Boost电路的输出功率