關于穩壓電源的設計

　　1 穩壓電源的設計方案

　　可知DC-DC變換的種類分為：隔離和非隔離。輸入輸出隔離雖然安全系數比較高，可是隔離變壓器會有漏磁和損耗等不利的缺點，從而會造成效率降低，根據本研究的要求，并沒有要求輸入輸出隔離，所以最終決定選擇的是非隔離方式，幾種方案如下：

　　1.1 串聯開關電路

　　占空比為D的PWM波控制開關管Q1,從而達到這樣的一個效果，交替導通或截止，再經L和C濾波器在負載R上得到穩定直流輸出電壓Uo。本電路屬于降壓型電路，題目要求的30--36V 的輸出電壓是實現不了的。

　　1.2 并聯開關電路

　　串聯開關電路與并聯開關電路原理很相似，但是此電路為升壓型電路，在開關導通的時候，電感開始儲能，在截止的時候，電感能量開始輸出。所以電感繞制只要是合理，就能達到題目要求的30-36V，并且輸出電壓Uo呈現連續平滑的特性。(圖1)

　　圖1

　　1.3 串并聯開關電路

　　下面是串并聯開關電路形式，也稱為升降壓式開關電路，反轉式開關電路。無論在開關管VT1之前的脈動直流電壓，高于或低于輸出端的穩定電壓，此電路均能實現功能。實際上，本電路是在串聯開關電路是通過在后加入一個并聯開關電路。用電感的儲能特性來實現升降壓，電路控制式比較復雜的。

　　考慮到本設計是只需要升壓的，所以選擇方案二。(圖2)

　　圖2

　　2 單元電路設計與分析

　　2.1 AC-DC 變換電路(圖3)

　　圖3　　2.2 并聯開關電路(圖4)

　　圖4

　　3 總原理圖以及元器件清單

　　3.1 總原理圖(如圖5)

　　圖5

　　3.2 工作原理

　　本設計是將220V市電經過降壓整流濾波，從而得到比較穩定的直流電壓，改直流電壓經Boost升壓斬波電路升壓后在濾波得到平滑的直流輸出，同時，UC3843輸出PWM信號驅動開關管從而控制閉環反饋。研究中，調整分壓電路，使輸出電壓穩定在30~36V之間，在輸出電壓增高時，反饋信號和參考電壓比較后，誤差放大器輸出增加，從而使輸出脈沖寬度變窄，變短了開關管導通時間，從而降低輸出電壓。按照同樣的道理，當輸出電壓降低時，參考電壓和反饋信號比較后，誤差放大器輸出減小，從而使輸出脈沖寬度變寬，開關管導通時間變長，輸出電壓會升高。因此閉環反饋調節的最終結果是使輸出電壓穩定在30~36V之間。并且本，電路是具有過流保護功能，當輸出電流大于2A 時，誤差放大器輸出也會增加，輸出電壓減小，會起到限流作用，從而保護場效應管。

　　3.3 元器件的清單(圖6)

　　圖6

　　4 結論及結果

　　系統通過UC3843脈寬控制器，實現對BOOST升壓斬波電路穩壓輸出，通過整流濾波電路，過流保護電路，DC-DC變換電路穩壓反饋電路部分的調節，實現對Boost升壓斬波電路平滑調壓輸入220V市電輸出在30~36V之間可調。