基于改進啟動回路的反激式開關電源設計

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3.3 尖峰電壓吸收電路設計

功率MOSFET管在關斷時會在變壓器初級繞組上產生尖峰電壓和反射電壓，加上直流側的高壓，很容易損壞功率MOSFET管，這就必須加入箝位電路來箝位[4]。本設計中采用反向擊穿電壓為200V的瞬態電壓抑制器P6KE200和反向耐壓為 1 kV的RS1M型超快恢復二極管,同時采用RC阻容吸收回路，以減少尖峰電壓。

3.4 改進的啟動電路設計

如圖3(a)所示，傳統啟動回路采用齊納二極管DZ限制控制芯片UC3844的啟動電源的給定，當控制芯片處于穩定工作狀態時，直流母線側的電流依然流經啟動電路，造成不必要的能量損失。

圖3 傳統啟動電路與改進啟動電路的對比

為此，提出了一種改進的啟動電路設計，如圖3(b)所示。初始階段，三極管Q導通，

直流母線電壓Vi通過R16對電容C4充電，同時直流母線電壓Vi通過電阻R15對電容C18充電，Vb處的電壓最終穩定在如下電壓：

Vb=12+Vi*R2/(R15+R2) (7)

由于R15□R2，可以簡單的認為Vb≈12V。由于控制芯片UC3844的啟動和關斷電壓為16V和10V,為了使Q能夠在系統穩定工作后關斷，必須滿足以下條件：

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三極管Q關斷后，控制系統進入穩定的工作狀態，芯片UC3844由反饋繞組進行供電，直流母線電流不在流經啟動電路，大大減小了損耗。

4 實驗結果及分析

按照上面的分析，設計了基于UC3844B的多路單端反激式開關電源。主要參數如下：開關頻率f=50kHz，直流輸入電壓波動為120V□375V，直流多路輸出電壓為+5V/3A, +15V/1A， +24V/0.5A。圖4是傳統啟動電路和改進啟動電路的啟動電壓波形比較圖。

由圖可以看出，當啟動電壓達到16V時，UC3844B便進入穩定的工作狀態，并最終穩定在12V。通過比較可以看出，傳統的控制策略需要0.4s使其啟動電壓達到16V,而改進的控制策略僅僅需要0.1s，減小了啟動時間，提高了控制效率。