DC DC转换电路设计原理图

接线图 2023年12月31日 18:22 251 admin

转换模块由输入滤波电路、开关电路、输出滤波电路、电流检测电路、辅助电源、输出电压反馈电路和PWM 调制电路几部分组成，如图2所示。

DC DC转换电路设计原理图第1张

图2 转换模块总体框图其中，开关电路、输入滤波电路与输出滤波电路为主工作电路， PWM 调制电路作为整个模块的控制核心，根据模块电源工作电流、输出电压反馈信号，输出控制信号，动态关断与导通开关管，实现对输出的实时控制。2. 3 主工作电路设计由于模块输出功率较小，所以开关电路采用单管反激电路设计。反激电路是由Buck Boost电路推演而得，特点是结构简洁，开关电路仅需四个器件：变压器、开关管、整流管和输出电容。采用一个变压器，可以实现多路输出。缺点是输出滤波电容上的电流脉动大，需要加大输出滤波电容，抑制纹波。具体电路原理如图3所示。

DC DC转换电路设计原理图第2张

图3 主工作电路原理开关电路由T2、VT1、VD2 和C3 构成，当开关管VT1开通时，变压器T2 原边电感存储能量，整流管VD2截止，输出能量由电容C3供给; 当开关管VT1关断时，变压器上存储的能量通过副边电感经VD2向外输出，并给C3充电。通过调节VT1的开关占空比，可以调节输出电压的高低。输入滤波电路由L1、C1 构成，主要功能是抑制模块的输入反灌电流，减小模块对输入电源的干扰。为输出较小纹波，需要加大输出滤波电容，或选取ESR小的滤波电容，但这都会增加成本。在输出滤波电路中，采用一个π型滤波器，达到了减小纹波的效果。2. 4 电流检测电路电流检测电路由T1、VD1和R2、R3构成，见图3。T1是电流互感器，通过VD1的整流，可以在R3得到与主变压器原边电流成一定比例的直流脉动电压，将这个脉动信号送给PWM 控制器，实现了原边电流检测。通过调整R2 和R3 的阻值，改变检测的比例关系，可以得到合适的电流检测信号。2. 5 辅助电源电路如图3所示，辅助电源电路由R1、T2、VD3和C7( C7见图5)构成。在开机时，输入电源通过R1直接给控制芯片供电; 当电源工作后， T2的辅助电源绕组输出能量，通过VD3和C7的整流滤波，给控制芯片提供能量。2. 6 输出电压反馈电路输出电压反馈电路由光耦D2和三端稳压器D3及其外围电路构成，见图4.TL431 可以看成是一个开关，当其参考端电压大于2. 5V 时导通，否则关断。R12、R13 为输出电压采样电阻，当输出电压高于5V时， TL431的参考端电压高于2. 5V, 导通，光耦二极管有电流流过，三极管导通， R9上有高电平，指示输出过压; 相反，如果输出电压低于5V, 则R9上为低电平，指示输出欠压。PWM 调制电路通过R9上的信号对主电路进行占空比调节，从而使输出稳压。

DC DC转换电路设计原理图第3张

图4 输出电压反馈电路 2. 7 PWM 调制电路PWM 调制电路由电流型控制芯片UC3843 及其外围电路构成，见图5.R8和C10为RC 振荡器，控制主电路的工作频率和最大输出占空比; R6、R7 和C9为输出电压反馈调节器，将输出电压反馈信号，即R9上的电位按比例反馈到Com 端。UC3843将Is 端电位和Com 端电位的某一比例值进行比较，即将原边电流检测信号和输出电压偏差信号进行比较，控制脉冲输出，从而实现稳压输出。原边电流每个脉冲信号都被检测，所以电路具有很好的响应速度。

DC DC转换电路设计原理图第4张