充电机,大功率开关电源
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本文给出了一种新型大功率可调开关电源的设计方案。采用Buck 型开关电源拓扑,以带单路PWM 输出和电流电压反馈检测MC33060 为控制IC,配以双路输出IR2110 驱动芯片,设计了一种可调高电压大功率的开关电源,有效解决了普通开关电源在非隔离拓扑结构下输出电压和功率不能达到很高的**,并带有过流保护等电路。文中以MC33060 的应用为基础介绍了可调开关电源设计的方法,然后详细讲解了本系统的组成以及各个部分的作用,文章最后总结了该系统的特点。

  1.引言
  开关电源作为线性稳压电源的一种替代物出现,其应用与实现日益成熟。而集成化技术使电子设备向小型化、智能化方向发展,新型电子设备要求开关电源有更小的体积和更低的噪声干扰,以便实现集成一体化。对中小功率开关电源来说是实现单片集成化,但在大功率应用领域,因其功率损耗过大,很难做成单片集成,不得不根据其拓扑结构在保证电源各项参数的同时尽量缩小系统体积。

  2.典型开关电源设计
  开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM,Pulse Width Modulation)控制IC(Integrated Circuit)和功率器件(功率MOSFET 或IGBT)构成,且符合三个条件:开关(器件工作在开关非线性状态)、高频(器件工作在高频非接近上频的低频)和直流(电源输出是直流而不是交流)。

  2.1 控制IC
  以MC33060 为例介绍控制IC。
  MC33060 是由安森美(ON Semi)半导体公司生产的一种性能优良的电压驱动型脉宽调制器件,采用固定频率的单端输出,能工作在-40℃至85℃。其内部结构如图1 所示[1],主要特征如下:

  1) 集成了全部的脉宽调制电路;
  2) 内置线性锯齿波振荡器,外置元件仅一个电阻一个电容;
  3) 内置误差放大器;
  4) 内置 5V 参考电压,1.5%的精度;
  5) 可调整死区控制;
  6) 内置晶体管提供200mA 的驱动能力;
  7) 欠压锁定保护;

  本设计给出了在非隔离拓扑下一种设计大功率开关电源的方法,电路结构简单。在主回路中采用半桥电路替代传统的单管开关电路,在上管关闭时,下管的开通能更好地保证输出续流的稳定性,且保证功率的输出。文中并未给出电感量的计算方法,因不是讨论重点,可根据电路中输出电流、电压和开关管的RDS(MOSFET 管漏极和源极导通电阻)等参数来计算,实际中应留有一定的余量值。系统运行基本稳定,可考虑应用于工业电源设计中。

栏目:充电机,大功率开关电源 更新日期:2013/11/14  浏览:4663
 

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