基于UC3843的高效DC-DC模塊電源設計

　　2. 1 設計目標

　　設計目標為DC /DC 轉換模塊， 48V 輸入， 5V 單路輸出， 額定功率為10W, 轉換效率不低于75%.

　　2. 2 總體框圖

　　轉換模塊由輸入濾波電路、開關電路、輸出濾波電路、電流檢測電路、輔助電源、輸出電壓反饋電路和PWM 調制電路幾部分組成， 如圖2所示。

　　其中， 開關電路、輸入濾波電路與輸出濾波電路為主工作電路， PWM 調制電路作為整個模塊的控制核心， 根據模塊電源工作電流、輸出電壓反饋信號， 輸出控制信號， 動態關斷與導通開關管， 實現對輸出的實時控制。

　　2. 3 主工作電路設計

　　由于模塊輸出功率較小， 所以開關電路采用單管反激電路設計。反激電路是由Buck Boost電路推演而得， 特點是結構簡潔， 開關電路僅需四個器件： 變壓器、開關管、整流管和輸出電容。采用一個變壓器， 可以實現多路輸出。缺點是輸出濾波電容上的電流脈動大，需要加大輸出濾波電容， 抑制紋波。具體電路原理如圖3所示。

　　開關電路由T2、VT1、VD2 和C3 構成， 當開關管VT1開通時， 變壓器T2 原邊電感存儲能量， 整流管VD2截止， 輸出能量由電容C3供給； 當開關管VT1關斷時， 變壓器上存儲的能量通過副邊電感經VD2向外輸出， 并給C3充電。通過調節VT1的開關占空比， 可以調節輸出電壓的高低。

　　輸入濾波電路由L1、C1 構成， 主要功能是抑制模塊的輸入反灌電流， 減小模塊對輸入電源的干擾。

　　為輸出較小紋波， 需要加大輸出濾波電容， 或選取ESR小的濾波電容， 但這都會增加成本。在輸出濾波電路中， 采用一個π型濾波器， 達到了減小紋波的效果。

　　2. 4 電流檢測電路

　　電流檢測電路由T1、VD1和R2、R3構成， 見圖3。

　　T1是電流互感器， 通過VD1的整流， 可以在R3得到與主變壓器原邊電流成一定比例的直流脈動電壓， 將這個脈動信號送給PWM 控制器， 實現了原邊電流檢測。通過調整R2 和R3 的阻值， 改變檢測的比例關系， 可以得到合適的電流檢測信號。