文档介绍：。。摘要:通过一种UC3843控制小功率多路输出DC/DC模块电源的详细设计过程的介绍,重点讨论了多路输出模块电源设计中与单路输出不同的地方,详细介绍了DC/DC模块电源中常用的新型芯片UC3843的外围电路参数的设计,给出了多路输出模块电源中变压器和耦合电感的工程设计的详细过程及满足各项性能指标应注意的各种问题。
关键词:DC/DC变换器;多路输出;耦合电感

0    引言
    DC/DC模块电源已广泛用于微波通讯、航空电子、地面雷达、消防设备、医疗器械等诸多领域。其中有许多应用场合需要多路输出。如在单片机智能控制器中,单片机供电需要5V,而运放集成电路通常需要12V。在设计多路输出电源时,有许多地方不同于单路输出,需要考虑的问题较多,难度较大。比如,既要考虑变压器管脚限制、多副边变压器设计、各路的稳压电路实现,又要考虑每路轻载及满载时的负载调整率,负载的交叉调节特性。本文通过一个给单片机智能控制器供电的15W三路模块电源的设计实例,详细说明了多路输出电源的设计特点。
1    电源的设计指标
    12V输入,5V/±12V三路输出模块电源的设计指标如表1所列。
表1    设计指标
项目
代号
最小值/Min
标称值/Nom
最大值/Max
单位
负载电流(电阻)
Io1(Ro1)

2()

A/Ω
Io2(Ro2)

(48)

A/Ω
Io3(Ro3)

(48)

A/Ω
输入电压范围
Uin
36
48
72
V
输出电压
Uo1

V
Uo2

V
Uo3
-

-
V
负载效应
Ulr1

±
%
Ulr2

±
%
Ulr3

±
%
负载动态特性
dUm

±150
mV
dt

200
μs
效率
Eff
80

%

2    电源的设计原理
    图1是针对单片机主板供电电源所设计的多路输出开关电源原理图。
图1    多路输出开关电源原理图
    图1中电感L201,L202,L203是耦合电感,L204是偏置绕组,由于受变压器管脚限制,取自耦合电感。
    电路采用单端正激变换电路,当变换器接通电源时,输入直流电压经电阻R601和12V稳压管D601及三极管V601和V602组成的稳压降压电路后,启动UC3843。进入正常工作后,偏置绕组L204的供电电路开始工作,偏置绕组的输出经二极管D4整流、C601滤波后输出12V电压,高于自供电电压,使二极管D602反偏,启动电路停止工作。偏置绕组为UC3843(IC301)提供工作电压(12V),变换器进入正常工作,在PWM脉宽调制方式下,各路次级绕组的输出经过各路的二极管整流、LC型滤波器滤波后,产生各路的直流输出电压。+5V输出的电压由电阻器R402和R406分压后,与可编程稳压源TL431(IC401)