設(shè)計高頻開關(guān)電源內(nèi)的輔助電源時要對其進行分析
信息來源:m.juyunda.cn | 發(fā)布時間:2020年04月03日
隨著電源技術(shù)的發(fā)展,高頻開關(guān)電源控制從初的模擬電路逐漸發(fā)展到微處理器、DSP等高集成度的控制器件,這些器件體積小、精密度高,但開關(guān)電源設(shè)備內(nèi)的電磁干擾、輻射相對其他通訊設(shè)備工作環(huán)境更強,這對輔助電源提出了更高的要求。高頻電源廠家將在本文對高頻開關(guān)電源內(nèi)輔助電源的工作特性和波形加以闡述,并著重根據(jù)實驗數(shù)據(jù)來分析高頻開關(guān)電源設(shè)計中應(yīng)注意的問題和參數(shù)的選擇。
高頻開關(guān)電源的干擾問題
在目前的智能開關(guān)電源中,都有機內(nèi)微處理器或DSP,作機內(nèi)監(jiān)控和通訊之用。微處理芯片對供電電源要求很高,要求幅值相當穩(wěn)定,更不能帶有較大尖峰毛刺,造成電磁干擾,而且要求輔助電源的交流適應(yīng)能力比整流器正常工作的范圍更廣。當整流器接上交流輸入電時,必須是監(jiān)控部分先正常工作,進行自檢和各種狀況的檢測,以確定整流器能否開機;如遇高或低交流電壓,整流器雖已停止工作,但監(jiān)控部分仍要正常工作,保持正常的監(jiān)控和通訊。
某些電源產(chǎn)品運行過程中曾出現(xiàn)無故復(fù)位等現(xiàn)象,在進行大功率開關(guān)電源的輔助電源設(shè)計的時候,對其進行分析,發(fā)現(xiàn)其輔助電源在不同交流輸入電壓、不同負載條件下存在比較多的問題:交流適應(yīng)范圍窄,負載能力低,工作波形不穩(wěn)且極不對稱,出現(xiàn)偏磁,電磁干擾極嚴重等。
一般開關(guān)整流器輔助電源的工作原理是:輸入交流電經(jīng)整流成為高壓直流電,然后經(jīng)變換電路成為低壓高頻方波,再經(jīng)由整流濾波電路成為系統(tǒng)所需的平穩(wěn)低壓直流電,一般由三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓,由一路直流輸出提供高頻變換驅(qū)動脈沖控制環(huán)的電壓反饋信號。由功率變換的主回路上串電阻采樣作為電流反饋信號,功率變換管的驅(qū)動脈沖由UC3844等控制芯片及其外圍電路產(chǎn)生。
(注:交流低壓是輔助電源開始啟動工作時低輸入電壓實測值)
可以看到,在較低的交流輸入電壓、無電流反饋條件下輔助變壓器已經(jīng)不能正常工作,其波形的脈寬是不一樣的,有的寬有的窄,而且發(fā)生抖動,示波器已無法穩(wěn)定地抓住波形。電流反饋,波形的脈寬也是有寬有窄,占空比達到了47%,而UC3844的大占空比僅為50%,如果增加負載,輸出電壓會降低。
如何使輔助電源能在交流輸入的上極限、下極限電壓下穩(wěn)定工作,如何使輔助電源所帶負載從空載到過載的全范圍內(nèi)能穩(wěn)定正常工作,都有比較大的難度,這涉及幾方面的技術(shù)難題:功率器件的耐壓、過載能力;高頻變壓器的設(shè)計;驅(qū)動脈沖控制回路參數(shù)的選擇。