新手必知:UC3842的直流电源设计的几大关键点
品慧电子讯对于电源工程师来说,硬件电路的设计自是再熟悉不过,自是得心应手。但是如果涉及到系统的设计,有些工程师就会明显感觉到设计起来不如硬件方面顺利,这一现象在初学者身上最为明显,层出不穷的问题严重影响到了学习的积极性。针对于此,本篇文章将介绍基于UC3842的直流电源转换方案设计中的关键节点,希望能对大家有所帮助。 搞懂DC/DC电源怎么回事 DC/DC电源电路又称为DC/DC转换电路,其主要功能就是进行输入输出电压转换。一般我们把输入电源电压在72V以内的电压变换过程称为DC/DC转换。常见的电源主要分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列,前者的使用的电压一般为48V、36V、24V等,后者使用的电源电压一般在24V以下。不同应用领域规律不同,如PC中常用的是12V、5V、3.3V,模拟电路电源常用5V 15V,数字电路常用3.3V等,现在的FPGA、DSP还用2V以下的电压,诸如1.8V、1.5V、1.2V等。在通信系统中也称二次电源,它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压,经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压。 需要知道的DC/DC转换电路分类 DC/DC转换电路主要分为以下三大类: 稳压管稳压电路、线性 (模拟)稳压电路、开关型稳压电路。 最简单的稳压管电路设计方案 稳压管稳压电路电路结构简单,但是带负载能力差,输出功率小,一般只为芯片提供基准电压,不做电源使用。比较常用的是并联型稳压电路,其电路简图如图(1)所示。 选择稳压管时一般可按下述式子估算:(1)Uz=Vout;(2)Izmax=(1.5-3)ILmax;(3)Vin=(2-3)Vout这种电路结构简单,可以抑制输入电压的扰动,但由于受到稳压管最大工作电流限制,同时输出电压又不能任意调节,因此该电路适应于输出电压不需调节,负载电流小,要求不高的场合,该电路常用作对供电电压要求不高的芯片供电。 基准电压源芯片稳压电路 稳压电路的另一种形式,有些芯片对供电电压要求比较高,例如AD/DA芯片的基准电压等,这时常用的一些电压基准芯片如TL431、MC1403、REF02等。TL431是最常用基准源芯片,有良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref(2.5V)到36V范围内的任何值。最常用的电路应用如下图示,此时Vo=(1+R1/R2)Vref。选择不同的R1和R2的值可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出,特别地当R1=R2时,Vo=5V。 其他的几个基准电压源芯片电路类似。 串联型稳压电源的电路认识 图3 基于OP放大器的稳压电源原理 串联型稳压电路属直流稳压电源中的一种,其实是在三端稳压器出现之前比较常用的直流供电方法,在三端稳压器出现之前,串联稳压器通常有OP放大器和稳压二极管构成误差检测电路,如图3,该电路中,OP放大器的反向输入端子与输出电压的检测信号相连,正向输入端子与基准电压Vref相连,Vs=Vout*R2/(R1+R2)。由于放大信号ΔVs为负值,控制晶体管的基级电压下降,因此输出电压减小在正常情况下,必有Vref=Vs=Vout*R2/(R1+R2),调整R1、R2之比可设定所需要的输出电压值。 图中所示只是这也是三端稳压器的基本原理,其实负载大小可以把三极管换成达林顿管等等,这种串联型稳压电路做组成的直流稳压电源处理不当,极易产生振荡。现在没有一定模拟功底的工程师,一般现在不用这种方法,而是直接采用集成的三端稳压电路,进行DC/DC转换电路的使用。 12下一页>
- 第一页:搞懂DC/DC电源怎么回事
- 第二页:线性(模拟)集成稳压电路常用设计方案
此项也是本文的总结,很重要。本文这里主要大致介绍了DC/DC电源转换的稳压管稳压、线性(模拟)稳压、DC/DC开关型稳压三种电路模式的几种常用的设计方法方案。 需要注意的是稳压管稳压电路不能做电源使用,只能用于没有功率要求的芯片供电;线性稳压电路电路结构简单,但由于转化效率低,因此只能用于小功率稳压电源中;开关型稳压电路转化效率高,可以应用在大功率场合,但其局限性在电路结构相对复杂(尤其是大功率电路),不利于小型化。因此在设计过程中,可根据实际需要选择合适的设计方案。 本篇文章通过对设计经验的总结,对基于UC3842的直流电源设计关键点进行较为详细的描述。对新手来说是一篇不可多得的好文章,希望大家在阅读过本篇文章之后能够有所收获。<上一页12
- 第一页:搞懂DC/DC电源怎么回事
- 第二页:线性(模拟)集成稳压电路常用设计方案