反激式DC/DC電源的集成化研究

摘要：簡要介紹了利用分立元器件搭構的反激式DC/DC變換的拓撲以及實際電路。給出了試驗結果，分析了該拓撲的特點及各項工作性能。該項工作為日后該拓撲的集成化打下了基礎。

關鍵詞：直流/直流；電流型控制；集成化

Research on Integration of Flyback DC/DC Power Supply

YE Jian-li, LI Ming-feng

Abstract:The topology for flyback DC/DC switching power supply using discrete components and devices are introduced, which is verified in practical circuit.The result of experiment is here presented, and the feathers of this topology as well as variety of performances are analysed. This work provides base for furture integration of the power supply.

Keywords:DC/DC; Current feedback control; Integration

1 引言

電源的集成化是電源產品發展的方向。在開關電源的應用中，PWM控制電路是電源設計的核心，PWM控制電路可以由分立元器件來實現，因而，可以設想把PWM及反饋控制和自保護電路集成到一個芯片上。在國外，這種控制芯片早就成為商品，如UC3842，TOPSwitch等。而在國內，該類產品幾乎是空白，因而，電源的集成化研究將成為一個發展趨勢。

由于反激變換器的電路拓撲簡單，輸出與輸入電氣隔離，能高效提供多組直流輸出，升降壓范圍寬，因此在中小功率場合得到廣泛應用。本文利用反激變換器的特點，設計了利用分立元器件搭構的驅動控制電路，驅動反激變換器，為日后的集成化作準備。

2 驅動控制電路拓撲

圖1中，V8為振蕩電路產生的振蕩脈沖，其占空比為50％，由該脈沖決定開關器件的工作頻率。V1為原邊電流采樣電阻上的壓降，V2為輸出電壓的反饋值，V3是用于驅動開關管的信號。V2經過PI調節器進行誤差放大后輸入到比較器的反向端，與輸入到比較器同向端的經過誤差放大后的V1值進行比較，從而決定V3的脈寬大小。邏輯電路產生的信號經過輸出級后用來驅動MOSFET的開通和關斷，該信號（V3）的占空比與輸出電壓的反饋值V2成反比，實現電壓反饋式的控制環，同時，該信號的占空比還與輸入的直流電壓值成反比，以實現電路的前饋控制。V3信號由經過放大后的原邊電流的采樣電阻上的電壓值和經過PI調節器的輸出電壓的反饋值共同來控制。圖2為各個反饋信號的誤差放大值、振蕩脈沖V8以及MOSFET的驅動信號V3波形。圖2中1）為振蕩脈沖V8的波形，2）為驅動信號V3的波形，3）、4）為電壓反饋和電流反饋值經過誤差放大后的波形（V2和V1的波形）。

圖1 PWM邏輯電路及輸出電路

由圖2可知，當反饋電流的誤差放大值V1大于反饋電壓的誤差值V2時，比較器就輸出高電平，驅動信號變成低電平，使MOSFET管關斷，直到下一個振蕩脈沖到來，MOSFET管才開通，因而可以看出，該電路采用的是電流的峰值控制。

圖2 PWM波形圖

圖3為啟動電路圖。