一种基于SG3525A的PWM型开关稳压电源设计
出处:维库电子市场网 发布于:2017-12-22 14:53:22
1、整流滤波电路
本设计为提高主回路的输入电压UIN,整流滤波电路部分采用了三倍压整流电路,如图1所示。
图1 三倍压整流电路
2、DC-DC变换器控制电路设计
变换器控制部分采用了开关电源集成控制器SG3525A,该芯片具有输出频率范围宽,工作电压范围广,基准电源高,死区时间可调等优点。SG3525A具有两个交替工作的输出端,本设计中只需控制一个开关元件,所以采用了两输出端经过4071同时驱动开关元件的方法,如图2所示。
图2 DC-DC变换器控制电路
3、提高效率的方法及实现方案
1)选择结构简单,主回路中元件少的降压型DC-DC变换器作为拓扑结构。
2)选用饱和导通压降小、开关速度快的IGBT作为开关元件。
3)采用工作性能稳定,开关速度较高的M57962L驱动IGBT。如图3所示:
图3 IGBT驱动电路
4)合理布置主回路连线。
4、电路设计与参数计算
1)主控电路设计采用AT89S51单片机作为控制,整体框图见图4:
图4 整体框图
2)保护电路设计IGBT的关断瞬间是易发生损坏的过程,本设计中采取通过在IGBT的C、E两端添加RC缓冲器,减少关断瞬间的集电极电流。
5、测试方法与测试数据
a)测试仪器
测试仪器主要包括:MT800型高数字万用表;TDS3012B型数字示波器;1KVA单相调压器;30Ω/200W滑动变阻器。
b)测试方法
1)将MT800型数字万用表选择直流电压档,与输出端并联,测量输出电压。
2)将数字万用表选择直流电流档,串联在输出回路中,测量输出电流。
3)通过单相调压器改变隔离变压器副边输出电压,使U2在15V~21V改变,利用数字电压表测量输出端电压,根据
计算电压调整率。
4)设定整流滤波电路输入电压~18V,通过滑动变阻器改变输出电流0A~2A,利用数字电压表测量输出端电压,根据
计算负载调整率。
5)利用四块万用表,同时测量输入端UIN、IIN、UO和IO,根据
计算DC-DC变换器效率。
c)测试数据
基本及发挥部分数据测试:
1)输出电压Uo可调范围:30V~60V;
2)输出电流Iomax:2A;
3)Io从0变到2A时,负载调整率SI≤0.33%(U2=18V);
4)DC-DC变换器的效率≥75%
5)具有过电流保护功能,动作电流Io(th)=2.5A;
6)能对输出电压进行键盘设定和初步调整,步进值1V;同时具有输出电压,电流的测量和数字显示功能。
6、结束语
本设计经过参数测试,发现该稳压电源的DC-DC变换器效率不高。经测试原因是IGBT导通和关断时集电极电流较大,损耗了较大功率。为降低IGBT导通和关断时的损耗,采用零电流谐振或零电压谐振,以改善IGBT工作状态,降低损耗,提高DC-DC变换器效率。
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