升壓電源電路

1、升壓電源電路目前升壓電源電路主要包括兩種：1. 升壓式DC-DC變換器（簡單）2. 采用UC3842作為控制芯片的升壓電路（復雜）一、 升壓式DC-DC變換器升壓式DC-DC變換器作為一種比較常見的能量轉換器，常常被應用到電力、電子變電系統(tǒng)中去。最基礎的升壓式DC-DC變換器是并聯(lián)（升壓Boost）型開關穩(wěn)壓電路。這種工作電路主要由升壓電路和電壓調節(jié)電路兩大部分組成。（一） 升壓電路并聯(lián)型開關穩(wěn)壓電路主回路如圖所示。與負載并聯(lián)的開關調整管T為N溝道增強型MOSFET，電感接在輸入端，LC為儲能元件，D采用正向壓降小、反向電流小及存儲時間短的肖特基二極管作為續(xù)流二極管，也有堵塞作用，防止開關管導

2、通時，沖了電的電容給開關管放電。輸出端的濾波電容、電感使用高溫高頻電解電容和高頻電感。圖中控制電壓VG為矩形波，可用振蕩器代替產(chǎn)生，控制T的導通與截止。工作原理： 當控制電壓VG為高電平時，使得場效應管柵極和源極間的電壓Vgs大于開啟電壓，T飽和導通，輸入電壓直接加到電感兩端，電感電流線性增加，電感產(chǎn)生反電動勢Vl，電感兩端電壓方向左正右負并同時儲存能量，二極管D因反偏而截止。此時電容C（已充電）的向負載提供電流并維持輸出電壓Vo不變。當VG低電平時，Vgs為0沒有導電溝道使得T截止，電感電流不能突變。電感產(chǎn)生反電動勢為左負右正，此時電感電壓與輸入電壓相加。當輸入電壓與電感電壓的和大于輸出電壓

3、時，D導通，兩電壓給負載提供電流io，同時又向電容提供充電電流，顯然輸出電壓大于輸入電壓，所以電路成為升壓型開關穩(wěn)壓電路。T導通時間越長，電感儲能越多，在一定負載電流條件下，輸出電壓越高。在控制脈沖VG作用下，在整個開關周期內電感電流連續(xù)時的VD、Vds、電感電壓電流和輸出電壓的波形如圖所示。由圖可知，該電路在正常運行時并不穩(wěn)壓，有了負載，輸出電壓會下降，而且輸出電壓受脈沖頻率和電感大小影響較大，為達輸出電壓穩(wěn)定，增加電壓調節(jié)電路是必不可少的。（二）、電壓調節(jié)電路 在原電路上加了檢測輸出電壓的電阻分壓器（R1、R2）、基準電壓Vref、誤差放大器和脈沖寬度調制電路（PWM）。調節(jié)原理：在電壓調

4、節(jié)電路中，若負載電流增加使輸出電壓減小，則通過負反饋改變脈沖寬度使輸出電壓不變。其過程為：輸出電壓 A點電壓 誤差放大器輸出電壓 脈沖輸出寬度 輸出電壓。二、 采用UC3842作為控制芯片的升壓電路UC3842工作電壓為1630V，工作電流約15mA。芯片內有一個頻率可設置的振蕩器；一個能夠源出和吸入大電流的圖騰式輸出結構，特別適用于MOSFET的驅動；一個固定溫度補償?shù)幕鶞孰妷汉透咴鲆嬲`差放大器、電流傳感器；具有鎖存功能的邏輯電路和能提供逐個脈沖限流控制的PWM比較器，最大占空比可達100。另外，具有內部保護功能，如滯后式欠壓鎖定、可控制的輸出死區(qū)時間等。由UC3842設計的DCDC升壓電路

5、屬于電流型控制，電路中直接用誤差信號控制電感峰值電流，然后間接地控制PWM脈沖寬度。這種電流型控制電路的主要特點是：(1) 輸入電壓的變化引起電感電流斜坡的變化，電感電流自動調整而不需要誤差放大器輸出變化，改善了瞬態(tài)電壓調整率；(2) 電流型控制檢測電感電流和開關電流，并在逐個脈沖的基礎上同誤差放大器的輸出比較，控制PWM脈寬，由于電感電流隨誤差信號的變化而變化，從而更容易設置控制環(huán)路，改善了線性調整率；(3) 簡化了限流電路，在保證電源工作可靠性的同時，電流限制使電感和開關管更有效地工作。反饋PWM輸入Vi，C1儲能電感L整流濾波D、C2輸出V0Vcc功率開關SUC3842電流取樣Rs振蕩R

6、T,CT&補償R1，Cr由UC3842控制的Boost拓撲結構及電路分別如圖所示。輸入電壓Vi=1620V，既供給芯片，又供給升壓變換。開關管以UC3842設定的頻率周期開閉，使電感L儲存能量并釋放能量。當開關管導通時，電感以V1L的速度充電，把能量儲存在L中。當開關截止時，L產(chǎn)生反向感應電壓，通過二極管D把儲存的電能以(Vo-Vi)L的速度釋放到輸出電容器C2中。輸出電壓由傳遞的能量多少來控制，而傳遞能量的多少由通過電感電流的峰值來控制。整個穩(wěn)壓過程由二個閉環(huán)來控制：閉環(huán)1輸出電壓通過取樣后反饋給誤差放大器，用于同放大器內部的2.5V基準電壓比較后產(chǎn)生誤差電壓，誤差放大器控制由于負載變化造成的輸出電壓的變化。閉環(huán)2 Rs為開關管源極到公共端之間的電流檢測電阻，開關管導通期間流經(jīng)電感L的電流在Rs上產(chǎn)生的電壓送至PWM比較器同相輸入端，與誤差電壓進行比較后控制調制脈沖的脈寬，從而保持穩(wěn)定的輸出電壓。誤差信號實際控制著峰值電感電流。三、 紋波的抑制開關電源輸出紋波主要來源于五個方面：輸入低頻紋波、高頻紋波、寄生參數(shù)引起的共模