本设计主要要解决的问题和方法
(1)相关电路的选择:整流电路的选择、单相半波整流电路、单相桥式整流电路、防止电流冲击的设计。
(2)参数计算以及元器件的选型、控制方式的选择、功率转换电路的选择、单端正激变换器的设计、变压器设计、电感的参数计算、二极管和电容器的选择、开关管的选择、控制电路的设计。等电路的选择。
(3)控制模式的选择
PWM开关稳压或稳流电源基本工作原理就是在输入电压变化、内部参数变化、外接负载变化的情况下,控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈,调节主电路开关器件的导通脉冲宽度,使得开关电源的输出电压或电流等被控制信号稳定。PWM的开关频率一般为恒定,控制取样信号有:输出电压、输入电压、输出电流、输出电感电压、开关器件峰值电流。由这些信号可以构成单环、双环或多环反馈系统,实现稳压、稳流及恒定功率的目的,同时可以实现一些附带的过流保护、抗偏磁、均流等功能。对于定频调宽的PWM闭环反馈控制系统,主要有五种PWM反馈控制模式。
(4)开关电源集成控制器
开关电源主要由主回路和控制回路两大部分组成,主回路是将交流电网的电能传递给负载的回路,控制回路是按输入输出条件控制主回路的工作状态的回路,将控制回路集成化即称为开关电源集成控制器。开关电源集成控制器多为脉宽调制型(PWM),早期PWM多为电压型,缺点是瞬念响应不好。电流控制型PWM的性能和功能均优于电压控制型,国外新生产的电流PWM控制器品种和数量最多,有完全取代电压控制型的趋势。本设计采用GWl524作为系统的控制器。
(5)电压检测电路
电压反馈的唯一功能就是使输出电压保持在一个固定的值,电源系统中,对输出电压进行分压(分压比例为电压参考值与额定输出电压的比值),将此电压与参考电压的误差通过误差放大器,用于校正脉宽,使输出电压稳定。由于GW1524内部有误差放大器,我们只需将输出电压检测出来即可,本设计采用在主输出端串电阻的方式检测输出电压,并反馈到集成控制器,构成闭环。
(6)电流检测电路
电流模式控制具有动态反应快、补偿电路简化、增益带宽大、输出电感小、易于均流等优点,因而取得越来越广泛的应用。而在电流模式的控制电路中,需要准确、高效地测量电流值,故电流检测电路的实现就成为一个重要的问题。在电流环的控制电路中,电流放大器通常选择较大的增益,其好处是可以选择一个较小的电阻来获得足够的检测电压,而检测电阻小损耗也小。电流检测电路的实现方法主要有两类:电阻检测(resistivesensing)和电流互感器(currentsensetransformer)检测。
(7)电阻检测
当使用电阻检测法直接检测开关管的电流时还必须在检测电阻RS旁并联一个小RC滤波电路,因为当开关管断开时集电极电容放电,在电流检测电阻上产生瞬态电流尖峰,此尖峰的脉宽和幅值常足以使电流放大器锁定,从而使PWM电路出错。但是在实际电路设计时,特别在设计大功率、大电流电路时采用电阻检测的方法并不理想,因为检测电阻损耗大,达数瓦,甚至十几瓦;而且很难找到几百毫欧或几十毫欧那么小的电阻。
(8)启动和集成电路供电电路设计
输入高于直流电压20V时,输入电压不能直接供电给控制芯片IC GW1524,而需要采用辅助电源电路,这部分电路的主要功能是用一个分流或串联的线形电源给控制器提供比较稳定的电压。
(9)保护电路的设计
开关电源电路担负着向整个电子设备各单元电路提供电压和功率的任务,因此,开关电源电路一旦发生故障,整个电子设备就不能正常工作,严重时还会引起一系列的烧坏元器件典故,其后果极其严重。在开关稳压电路中,功率开关管工作在高电压、大电流状态之下,其故障率比小信号电路要高得多,这不仅要求功率开关管及其电源电路的可靠性高,而且还要设置一些必要的保护电路,使其在一旦出现故障或故障先兆时迅速切断电源.以免故隙蔓延,损坏更多的无器件。
在设计之中,我们会碰各个内容。我们只有多查看资料,多多吸取前人的经验。