12V電源適配器控制回路部分

主回路確定后需要選擇合適的控制電路的功能和參數(shù)?主要有開關(guān)頻率的確定?輸出電壓檢測(cè)與誤差放大?反饋信號(hào)的電氣隔離?輸出過電壓保護(hù)模式?

1. 反沖電壓與大占空比

考慮開關(guān)管選擇600V耐壓,變壓器一次側(cè)的反沖電壓一般選擇則120V左右,對(duì)應(yīng)的大占空比約為0.37?對(duì)應(yīng)的變壓器一次?二次繞組的匝數(shù)比為5:1,實(shí)際對(duì)應(yīng)的反沖電壓為125V?

2. 開關(guān)頻率的確定

開關(guān)頻率需要根據(jù)EMC要求確定,如果電源適配器的EMC可以做得很好,開關(guān)頻率相對(duì)越高越好,這樣可以減小無源元件的體積。

但是實(shí)際上很多電源適配器的FEC特性,在開關(guān)頻率下所產(chǎn)生的EM相對(duì)比較大,如果開關(guān)頻率在EMC的檢測(cè)范圍內(nèi)則很難通過EMC,因此AC/DC變換器一般選擇開關(guān)頻率至少在EMC較低檢測(cè)頻率的1/2甚至1/3,即63-65kHz或41-43kHz?在EMC要求嚴(yán)格場(chǎng)合開關(guān)頻率一般選擇41-43kHz,而EMC要求稍寬松一些則可選擇63-65kHz,EMC再松些就可以選擇132kHz。

本設(shè)計(jì)選擇了63-65kHz?定時(shí)電容為22nF,定時(shí)電阻約為750-8500?很顯然這是個(gè)大死區(qū)時(shí)間的參數(shù)設(shè)置,可以使得大占空比限制在不高于0.5,避免開關(guān)管和變壓器工作在大于0.5的尷尬狀態(tài)

3. 輸出電壓檢測(cè)與誤差放大

輸出電壓檢測(cè)采用TL431及其附屬電路?

為了使輸出電壓精確,輸出電壓檢測(cè)電阻網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置了一個(gè)可調(diào)電阻?從可靠性角度考慮,這個(gè)可調(diào)電阻應(yīng)安裝在靠近輸出電壓負(fù)端?這樣,這個(gè)反饋電阻即使開路也不會(huì)出現(xiàn)輸出過電壓的現(xiàn)象,而將可調(diào)電阻設(shè)置在輸出電壓正端,則這個(gè)可調(diào)電阻開路或阻值增大必然會(huì)導(dǎo)致輸出過電壓。

輸出電壓檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)增加了RC微分電路,以提高反應(yīng)速度和穩(wěn)定性。

如果考慮僅僅T1A31的開環(huán)增益不足以獲得所需要的電源適配器電壓調(diào)整率?負(fù)載電流調(diào)整率,還可以利用UC3842的誤差放大器,構(gòu)成兩級(jí)放大器的級(jí)聯(lián)。

4. 反饋信號(hào)的電氣隔離

反饋信號(hào)采用光耦合器,由于需要反饋輸出電壓誤差放大后的信號(hào)和過電壓檢測(cè)信號(hào)因此兩個(gè)光耦合器?可選用比較便宜的4個(gè)引腳的光耦合器?

5. 輸出過電壓保護(hù)模式

輸出過電壓狀態(tài)的出現(xiàn)一般為直插式電源適配器本身電壓反饋與控制失效,如果電源適配器本身沒有問題就是負(fù)載側(cè)倒灌電流所致,不管什么原因,都必須將電源適配器的從輸入到輸出的電能輸送通道切斷,也就是說將開關(guān)管關(guān)閉?

輸出過電壓保護(hù)可以采用較簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓二極管電壓檢測(cè)的方式,即光耦合器的輸入端與一個(gè)12V穩(wěn)壓值二極管和一個(gè)電阻串聯(lián)而成,動(dòng)作點(diǎn)電壓約為13V?光耦合器輸出端的集電極接UC3842正電源適配器端,發(fā)射極通過一個(gè)電阻接到晶閘管門極?晶閘管陽(yáng)極接UC3842的補(bǔ)償端?當(dāng)晶閘管導(dǎo)通時(shí),將UC3842的補(bǔ)償端電壓箝制在1V以下,使得UC3842的內(nèi)置電流比較器“給定”為零,輸出到開關(guān)管柵極將為持續(xù)低電位,即關(guān)閉開關(guān)管,避免輸出電壓繼續(xù)上升?