UC3844的多路輸出IGBT驅動電源設計

導線截面積為

Sx=I_in(max)/j=0.28/3=0.09 mm² (4)

可選擇直徑為0.41 mm的漆包線。初級匝數為:

Np= Vs×ton/(△Bac×Ae)=123 (5)

式中：Vs為原邊所加的直流電壓的平均值，取264V；

ton為最大占空比下的開通時間，為1.2×12.5×10^-6s。

次級匝數為

Ns=Np×U2/U1=24.6，取25。

式中：U2/U1為變壓器原副邊的電壓比，根據經驗數值以及所選開關管的耐壓值(500 V)，設定原副邊的電壓比為5：1)。

1.3 變壓器原邊緩沖電路設計

每當開關管由導通變為截止時，在變壓器的一次繞組上就會產生尖峰電壓和感應電壓。其中的尖峰電壓是由于高頻變壓器存在漏感而形成的，它與直流高壓 和感應電壓 疊加后很容易損壞開關管。為此，加入RCD緩沖電路，對尖峰電壓進行箝位或吸收。

緩沖電容要滿足當開關管集電極電流達到0時，其集電極電壓不能超過Vceo的70% ，即C=1/2×I_ptf/0.7Vceo =8nF，取10nF/400V (6)

式中：Ip是原邊電流(0.28A)；tf是集電極電流下降時間(20us)；Vceo是所用晶體管的Vceo額定值(500V)。

按在Tr最小導通時間里電容能充分放電來選擇緩沖器放電電阻(R)。最小導通時間在最大輸人電壓Vsmax、最小負載電流Iomin時發生。為使C在ton時能完全充分放電，電阻不能過大。因此，按RC時間常數等于0.5 toff(min)(toff(min)取2.5us)來計算R值，即

R=0.5toff(min)/C×10²=12.5 kΩ，取15 kΩ (7)

電阻上消耗的功率為：

P=1/5CV_c²f=2.79W (8)

式中：Vc為整流后的直流電壓264V；

f為工作頻率40 kHz。

為保證此電源能長時間工作，電阻的額定功率應留有一定余量，故選用5w 的功率電阻。

2 控制電路設計

2.1 UC3844外圍電路設計

UC3844內部主要由5.0V基準電壓源、振蕩器(用來精確地控制占空比調節)、降壓器、電流測定比較器、PWM鎖存器、高增益E/A誤差放大器和適用于驅動功率MOSFET的大電流推挽輸出電路等構成。

UC3844的典型外圍電路如圖2所示，圖中腳7是其電源端，芯片工作的開啟電壓為16V，欠壓鎖定電壓為10V，上限為34V，這里設定20V給它供電，用穩壓二極管穩壓，同時并聯電解電容濾波，其值為10uF。開始時由原邊主電路向其供電，電路正常工作以后由副邊供電。原邊主電路向其供電時需加限流電阻，考慮發熱及散熱條件，其值取為62kΩ/5W，為了防止輸出電壓不穩定時較高的電壓直接灌人穩壓二極管，導致其過壓燒壞，在輸出端給UC3844供電的線路與穩壓管相連接處串入一只二極管。

腳4接振蕩電路，產生所需頻率的鋸齒波，工作頻率為=1.8/CTRT，振蕩電阻RT和電容CT的值分別為100kΩ、200pF。腳8是其內部基準電壓(5V)，給光耦副邊的三極管提供偏壓。腳2及腳1為內部電壓比較器的反相輸入端和輸出端，它們之間接一個15 kΩ的電阻構成比例調節器，這里采用比例調節而不用PI調節的目的是為了保證反饋回路的響應速度。腳6是輸出端，經一個限流電阻(22Ω/0.25 w)限流后驅動功率MOSFET(IRF840)，為保護功率MOSFET，在腳6并聯一支15V的穩壓二極管。

2.2 電流反饋電路設計