內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)電源

1、 內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)電源 引言內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)(IBA)包含兩個(gè)功率轉(zhuǎn)換級。第一級用總線轉(zhuǎn)換器獲得中間總線電壓；第二級用負(fù)載點(diǎn)(POL)轉(zhuǎn)換器將中間總線電壓轉(zhuǎn)換到一個(gè)或多個(gè)低的、穩(wěn)定的電壓，以便給鄰近負(fù)載供電。在此文中，我們描述了一個(gè)12V/50W，穩(wěn)定而高效的，將12V與48V總線隔離的總線轉(zhuǎn)換器。電源規(guī)范輸入電壓：48VDC、5%調(diào)整率 輸出：12V，4.2A 最低負(fù)載：0A 紋波：1%峰峰值 隔離：1500VAC 低成本 效率：90% 輸出應(yīng)有短路及過載保護(hù) 電壓轉(zhuǎn)換拓?fù)湓撛O(shè)計(jì)中有多種電源轉(zhuǎn)換拓?fù)淇晒┻x擇。所選定的拓?fù)浔仨毘杀镜颓倚矢?。基于低成本的要求，我們只好選擇直接驅(qū)動(dòng)式、單開關(guān)拓?fù)?。要?shí)現(xiàn)

2、高效的目標(biāo)就需要在次級中同步整流，最適合的選擇是：在次級(見圖1)上帶同步整流的單開關(guān)反激轉(zhuǎn)換器 帶初級復(fù)位線圈和次級(見圖2)同步整流的單開關(guān)正激轉(zhuǎn)換器點(diǎn)擊看原圖點(diǎn)擊看 原圖 單開關(guān)反激拓?fù)渑c正激拓?fù)湎啾龋幸粋€(gè)優(yōu)勢是不用輸出電感。我們還必須增加額外的驅(qū)動(dòng)變壓器T2，和一些附加電路，用來將PWM控制器U1的初級驅(qū)動(dòng)信號傳遞到次級。之后該信號用來在開通初級MOSFET Q1前關(guān)斷次級中的同步MOSFET Q2。另外，增加Q3、Q5、C6、R3、D3及R4電路以延遲MOSFET Q1的開啟，從而保證在Q1開啟前次級MOSFET Q2是關(guān)斷的。若沒有這個(gè)電路，MOSFET Q2關(guān)閉前，變壓器次級上

3、會(huì)出現(xiàn)短路，導(dǎo)致MOSFET Q1開啟時(shí)出現(xiàn)電流尖峰。在單開關(guān)正激轉(zhuǎn)換器拓?fù)渲校覀冃枰砑右粋€(gè)電感，但輸出電容要比反激拓?fù)湓O(shè)計(jì)中的小些。只要確保變壓器T1完全復(fù)位，在開啟主開關(guān)之前變壓器上的電壓為零，我們還可以省掉額外的驅(qū)動(dòng)變壓器(上面提到的T2)。由于IBA電源具有窄輸入電壓范圍，我們可以使工作占空比最大。MAX5003 PWM控制器將被用到下面描述的設(shè)計(jì)中。圖3是實(shí)際電源的示意圖。圖4中，紋波及噪聲測量的帶寬為20MHz。在滿載及48V輸入時(shí)的紋波峰/峰值為110MV。 圖5中，48V輸入時(shí)Q7上的峰值電壓為152V。這是因?yàn)閺?fù)位線圈沒有箝位，而是采用LC諧振對變壓器進(jìn)行復(fù)位，諧振電路由變壓器勵(lì)磁電感和Q7兩端的總等效電容組成?？傠娙莅ㄗ儔浩鞒跫夒娙荨OSFET Q7電容及來自Q5 (D-S)的等效電容。還要注意的是變壓器電壓正好在Q7開啟之前達(dá)到零，縮短了二極管D5的導(dǎo)通時(shí)間，優(yōu)化了效率。圖6中，在開啟Q7前，同步續(xù)流MOSFET Q5已被關(guān)斷，因此可防止Q7中出現(xiàn)電流尖峰。電路尖峰將降低效率。圖8中，該電源在50W、輸入為48V時(shí)的測