電動旅游車用開關電源設計

1 引言

電動旅游車的動力來源主要是電機，而電機的控制系統和驅動系統都需要穩定的電源供電才能正常工作，為了提供穩定的工作電源輸入，設計一種多路輸出的開關電源就顯得十分必要。文中所述的電動旅游車電機為5.5KW異步電機，主開關驅動模塊為IPM。

反激變換器具有電路結構簡單、輸入輸出電氣隔離、電壓調節范圍寬、易于多路輸出等特點，因而適合于電力電子設備內的輔助開關電源。本文所設計的開關電源系統是一種小型車載電源，通過蓄電池供電，為電動車內的主控制系統和驅動系統提供所需的工作電源，此電源具有多組隔離輸出、結構簡單、性能可靠、成本低廉等特點。

開關電源的控制電路可分為電壓控制型和電流控制型，前者是一個單閉環電壓控制系統，系統響應慢，很難達到較高的電壓調整率；后者是一個電壓、電流雙閉環控制系統，較電壓控制型有不可比擬的優點。因此，本文所設計的電源選擇了UC3843電流型控制器作為隔離開關穩壓電源的核心。

2 UC3843介紹

UC3843是單端隔離式電流控制型DC/DC脈寬調制器，可直接驅動MOSFET和雙極功率管，它采用恒定頻率方式，其內部原理方框圖如圖1所示。它有一個振蕩器，振蕩頻率最高可達500kHz，有+5VR的基準電壓Vref；有一個增益高達90dB的誤差放大器；啟動電流低（1mA）；對輸入電壓Vcc有滯后欠壓保護；對+5VR基準電壓也有滯后欠壓保護；有每一個周期的電流限制鎖存器。該電流型脈寬調制器有體積小、成本低、外圍組件少、電路簡單、可靠性高、故障率低等優點。各引腳功能如下：

腳1為補償端子，外接RC網絡可補償誤差放大器的頻率響應；

腳2是電壓反饋端，取樣電壓加在誤差放大器的反相輸入端。與2．5 V的基準電壓進行比較，產生誤差電壓；

腳3為電流檢測輸入端，外接檢測電阻。可構成過流保護電路，當腳3電壓等于或高于1 V時，電流檢測比較器輸出高電平，復位PWM鎖存器。從而關閉輸出脈沖，達到限流保護的目的。因此，被檢測的峰值電流為

（1）

式中： 為功率開關管的電流檢測電阻。在本設計方案中Rs選擇0.5Ω；

腳4外接定時電阻和電容，用以確定振蕩器的工作頻率；

腳5為接地端；

腳6為輸出端，采用圖騰式輸出，輸出平均電流為200mA，最大電流為1A；

腳7是其電源端，芯片工作的開啟電壓為8.5V，欠壓鎖定電壓為7.6V，0.9V的啟動與關閉差值可有效地防止電路在門限值電壓附近時產生振蕩；

腳8是其內部基準電壓(5V)。

圖1 UC3843代表性原理方框圖