IC660BBD025

線性穩(wěn)壓電路的缺點，是調(diào)整元件本身的功耗較大，即存在有端電壓同時又流過大部或全部的負(fù)載電流。有時，調(diào)整元件本身的功耗會超過負(fù)載電路的功耗，致使效率低下。由于這個致使弱點的存在，導(dǎo)致了開關(guān)型DC-DC轉(zhuǎn)換電源的現(xiàn)身，開關(guān)電源取代線性電源的時代就要來到了。

隨著器件、工藝水平的飛速發(fā)展，開關(guān)型功率變換器已發(fā)展成、輕型的直流電源，空間飛行器（星、箭、船等）DC/DC變換器（又稱二次電源）也采用該項技術(shù)。

主要原因是衛(wèi)星電子設(shè)備對電源的效率、重量、體積和可靠性的要求越來越高，而傳統(tǒng)的線性電源方案幾乎無法滿足飛行器系統(tǒng)的需要。在各種類型的DC/DC變換器中，PWM 型DC/DC變換器因結(jié)構(gòu)種類多，技術(shù)，便于實現(xiàn)，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用［1］。

  （b）電路為串聯(lián)穩(wěn)壓電路，VT與RL成串聯(lián)關(guān)系。

  僅以輸入電壓不變，負(fù)載變化時的穩(wěn)壓控制過程進(jìn)行簡要分析。

  當(dāng)負(fù)載電流上升，亦即RL變小時，顯然，此時RVT的電阻值只有同比例變小，才能維持原分壓值不變；同理，當(dāng)RL變大時，RVT亦同時按比例變大，才能維持Uo的恒定不變。

  可見，無論是串聯(lián)穩(wěn)壓或是并聯(lián)穩(wěn)壓，無論是輸入電壓變化或是負(fù)載電流變化時，穩(wěn)壓元件或穩(wěn)壓調(diào)整元件只有做出同步的電阻/電流變化，才能維持輸出Uo不變。穩(wěn)壓調(diào)整元件在此充當(dāng)?shù)氖强勺冸娮杵鞯慕巧?。換句話說，是穩(wěn)壓元件或電壓調(diào)整元件同步調(diào)整了回路電流的變化，來維持輸出電壓的不變。是利用變流調(diào)整來實現(xiàn)的穩(wěn)壓控制。

  線性穩(wěn)壓電路的缺點，是調(diào)整元件本身的功耗較大，即存在有端電壓同時又流過大部或全部的負(fù)載電流。有時，調(diào)整元件本身的功耗會超過負(fù)載電路的功耗，致使效率低下。由于這個致使弱點的存在，導(dǎo)致了開關(guān)型DC-DC轉(zhuǎn)換電源的現(xiàn)身，開關(guān)電源取代線性電源的時代就要來到了。

隨著器件、工藝水平的飛速發(fā)展，開關(guān)型功率變換器已發(fā)展成、輕型的直流電源，空間飛行器（星、箭、船等）DC/DC變換器（又稱二次電源）也采用該項技術(shù)。

主要原因是衛(wèi)星電子設(shè)備對電源的效率、重量、體積和可靠性的要求越來越高，而傳統(tǒng)的線性電源方案幾乎無法滿足飛行器系統(tǒng)的需要。在各種類型的DC/DC變換器中，PWM 型DC/DC變換器因結(jié)構(gòu)種類多，技術(shù)，便于實現(xiàn)，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用［1］。具有8腳封裝的UC1845芯片各引腳功能如下：腳l為誤差放大器輸出，用于環(huán)路補(bǔ)償；腳2是誤差放大器的反相輸入，通常通過一個電阻分壓器連至開關(guān)電源輸出，起電壓反饋作用，調(diào)整輸出的占空比，從而穩(wěn)定輸出電壓；腳3為電流取樣引腳，脈寬調(diào)制器使用此信息終止輸出開關(guān)的導(dǎo)通，保護(hù)開關(guān)管，避免過流損壞；腳4用于定時，通過時間電阻RT，連接至參考輸出引腳8以及時間電容CT 連接至地，使振蕩器頻率和大輸出占空比可調(diào)，振蕩頻率為f=1.72 （RTCT ） ;腳5是控制電路和電源的公共地；腳6是輸出驅(qū)動開關(guān)管的方波引腳。為圖騰柱式輸出，可直接驅(qū)動功率管MOSFET的柵極；腳7 是控制集成電路的正電源（VCC）啟動電壓為8.4 V，大輸出電流可以達(dá)到1 A，適合驅(qū)動MOSFET以及適用于中小功率的DC/DC開關(guān)電源；腳8是內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源產(chǎn)生5.0 V基準(zhǔn)電壓，作為UC1845內(nèi)部電源，經(jīng)衰減得2.5 V電壓作為比較放大器基準(zhǔn)，并可作為向外電路輸出5 V/50 mA的電源。UC1845還包括過壓、欠壓保護(hù)電路，當(dāng)供電電源電壓低于7.6 V 時，芯片停止工作。

UC1845 具有很高的工作溫度范圍，可以在-65~150 ℃的范圍內(nèi)穩(wěn)定的工作，可滿足航天應(yīng)用［3］。

4 主體電路設(shè)計

主體電路以雙管反激電路為總的系統(tǒng)框架，用UC1845芯片和相應(yīng)的外圍電路構(gòu)成PWM控制器，反饋電路采用了磁隔離反饋，通過一個反饋控制量實現(xiàn)多路輸出，在輸出端配合應(yīng)用低壓差三端穩(wěn)壓器，可以提高各路輸出負(fù)載穩(wěn)定度。

4.1 反饋控制電路設(shè)計

在常用的隔離反饋技術(shù)中，航天方面選用磁反饋較光耦反饋要更為可靠和穩(wěn)定。具有8腳封裝的UC1845芯片各引腳功能如下：腳l為誤差放大器輸出，用于環(huán)路補(bǔ)償；腳2是誤差放大器的反相輸入，通常通過一個電阻分壓器連至開關(guān)電源輸出，起電壓反饋作用，調(diào)整輸出的占空比，從而穩(wěn)定輸出電壓；腳3為電流取樣引腳，脈寬調(diào)制器使用此信息終止輸出開關(guān)的導(dǎo)通，保護(hù)開關(guān)管，避免過流損壞；腳4用于定時，通過時間電阻RT，連接至參考輸出引腳8以及時間電容CT 連接至地，使振蕩器頻率和大輸出占空比可調(diào)，振蕩頻率為f=1.72 （RTCT ） ;腳5是控制電路和電源的公共地；腳6是輸出驅(qū)動開關(guān)管的方波引腳。為圖騰柱式輸出，可直接驅(qū)動功率管MOSFET的柵極；腳7 是控制集成電路的正電源（VCC）啟動電壓為8.4 V，大輸出電流可以達(dá)到1 A，適合驅(qū)動MOSFET以及適用于中小功率的DC/DC開關(guān)電源；腳8是內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源產(chǎn)生5.0 V基準(zhǔn)電壓，作為UC1845內(nèi)部電源，經(jīng)衰減得2.5 V電壓作為比較放大器基準(zhǔn)，并可作為向外電路輸出5 V/50 mA的電源。UC1845還包括過壓、欠壓保護(hù)電路，當(dāng)供電電源電壓低于7.6 V 時，芯片停止工作。

UC1845 具有很高的工作溫度范圍，可以在-65~150 ℃的范圍內(nèi)穩(wěn)定的工作，可滿足航天應(yīng)用［3］。

4 主體電路設(shè)計

主體電路以雙管反激電路為總的系統(tǒng)框架，用UC1845芯片和相應(yīng)的外圍電路構(gòu)成PWM控制器，反饋電路采用了磁隔離反饋，通過一個反饋控制量實現(xiàn)多路輸出，在輸出端配合應(yīng)用低壓差三端穩(wěn)壓器，可以提高各路輸出負(fù)載穩(wěn)定度。

4.1 反饋控制電路設(shè)計

在常用的隔離反饋技術(shù)中，航天方面選用磁反饋較光耦反饋要更為可靠和穩(wěn)定。且使輸出繞組和自持繞組并繞以實現(xiàn)佳耦合效果。

變壓器繞制示意圖

反激式開關(guān)電源變壓器不同于其他雙極型變壓器，能量不僅要傳遞，還要在大河 變壓器電感中儲存，并實現(xiàn)隔離作用，它實際作為一個變壓器-扼流圈發(fā)揮作用。因此變壓器設(shè)計也不同于其他電路，初級繞組電感值直接影響電路中的電壓、電流波形。

關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計：

由已知條件計算出總輸出功率，確定磁芯截面積S.

和磁芯工作磁感應(yīng)強(qiáng)度ΔB，選擇合適的磁芯。

初級線圈的峰值電流：

公式

式中，N1 是小的初級匝數(shù)；Vmin 是大的初級電流電壓（單位：V）；TON 是開關(guān)管Q1 的大導(dǎo)通時間（單位：

μs）；B 是AC磁通密度變化的峰-峰值（單位：T），鐵氧體典型值為200 mT;Ae 為磁芯中心柱的有效面積（單位：

公式

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