基於MOSFET控制的PWM型直流可調電源的研製

2020-11-30 電子產品世界

  引 言

  功率場效應管MOSFET是一種單極型電壓控制器件,它不但具有自關斷能力,而且具有驅動功率小,關斷速度快等優點,是目前開關電源中常用的開關器件。採用MOSFET 控制的開關電源具有體積小、重量輕、效率高、成本低的優勢,因此,較適合作儀器電源。本文給出了一種由MOSFET 控制的大範圍連續可調(0~45V) 的小功率穩壓電源設計實例。

  總體結構與主電路

  圖1 為該電源的總體結構框圖。工作原理如下:

  

  圖1  原理方框圖

  全橋整流電路將電網電壓220V 整流成不可調的直流電壓Ud = 1. 2U約等於198V。兩個等值濾波電容上的電壓分別為99V 以上,經DC/AC 變換器逆變之後輸出20kHz、脈寬可調的交流電壓,又經高頻變壓器的兩個副邊分正負半周送入整流濾波電路,輸出直流電壓。該電源直流輸出電壓的大小靠 PWM發生器的輸出脈衝寬度來控制。

  主電路如圖2 所示。

  

  圖2  主電路

  主電路中實現DCPAC 變換的關鍵元件是功率場效應管VT1 和VT2 。當VT1 管開通,VT2 截止時,電路中的電流從電容C1 正極到VT1 的D1 - S1 ,再通過變壓器原邊回到電容器C1 的負極形成迴路,uAB為正電壓。變壓器的副邊感應電壓同名端為正,VD1 導通,輸出U0 上正下負。

  當VT2 開通,VT1 關斷時,同樣可推出上述結論:U0 上正下負。U0 的大小取決於控制電路使VT1 、VT2 的導通時間。

  控制電路

  控制電路功能是實現PWM 波形合成及可控DC/AC 變換器的隔離驅動。

  PWM波形的產生

  該電路的電源設計是以三端集成穩壓器為核心的

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