大功率可調(diào)開關(guān)電源關(guān)鍵設(shè)計(jì)

　　DC/DC 電源拓?fù)湟话惴譃槿悾航祲?、升壓和升降壓。此處以降壓拓?fù)浣榻B，簡(jiǎn)化效果圖如下圖3 所示。輸出與輸入同極性，輸入電流脈動(dòng)大，輸出電流脈動(dòng)小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

　　圖 3 Bulk 降壓斬波電路

　　在開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間ton，輸入電源給負(fù)載和電感供電；開關(guān)管斷開期間toff，電感中存儲(chǔ)的能量通過(guò)二極管組成續(xù)流回路，保證輸出的連續(xù)。負(fù)載電壓滿足如下關(guān)系式（2-2）：

　　2.3 典型電路與參數(shù)設(shè)計(jì)

　　典型電路如下圖4 所示。

　　圖 4 MC33060 的降壓斬波電路

　　MC33060 作為主控芯片控制開關(guān)管的導(dǎo)通與截止，由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)功能可知，在MC33060內(nèi)部有一個(gè)+5V 參考電壓，通常用作兩路比較器的反相參考電壓，設(shè)計(jì)中1 腳和2 腳的比較器用來(lái)作為輸出電壓反饋，13 腳和14 腳的比較器用來(lái)檢測(cè)開關(guān)管的電流是否過(guò)流。電路中2 腳通過(guò)一個(gè)反相電路接參考電壓，降壓輸出反饋經(jīng)一同相電路接MC33060 的1 腳。當(dāng)電路處于工作狀態(tài)時(shí)，1 腳和2 腳電壓就會(huì)相互比較，根據(jù)兩者的差值來(lái)調(diào)整輸出波形脈寬，達(dá)到控制和穩(wěn)定輸出的目的。

　　電路中過(guò)流保護(hù)采用0.1 歐姆額定功率為1W 的功率電阻作為采樣電阻，在電流過(guò)流點(diǎn)，采樣電阻上的電壓為0.1V.14 腳用作采樣點(diǎn)，因此13 腳的參考電壓由Vref 分壓設(shè)定為0.15V，相比0.1V 留有一定余地。當(dāng)采樣電壓高于設(shè)定值時(shí)，MC33060 將自動(dòng)保護(hù)，關(guān)閉PWM 輸出。保護(hù)點(diǎn)還和3 腳的控制信號(hào)有關(guān)，根據(jù)對(duì)該腳的功能分析，選擇積分反饋電路，使得降壓電路在空載或滿載時(shí)，Comp 腳的電壓始終在正常范圍（0.5V-3.5V）之內(nèi)。

　　輸出 PWM 波形的頻率由管腳5 的電容和管腳6 的電阻值來(lái)確定，降壓電路采用25KHz的波形頻率，選擇CT 值為1nF 電容，RT 為47K 的普通電阻達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

　3.本系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　本設(shè)計(jì)采用的是DC（Direct Current）/DC 轉(zhuǎn)換電路中的降壓型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。輸入為220VAC和0-10V 可調(diào)直流電壓，輸出為0-180V 可調(diào)，最大輸出電流能達(dá)8A，系統(tǒng)組成框圖如下圖5 所示。在大功率開關(guān)電源設(shè)計(jì)中，為防止在啟動(dòng)時(shí)的高浪涌電流沖擊，常采用軟啟動(dòng)電路，本設(shè)計(jì)不重點(diǎn)介紹。

　　圖 5 系統(tǒng)組成框圖

　　3.1 整流濾波電路

　　采用全橋整流電路，如下圖6 所示。輸出電流要求最大達(dá)到8A，考慮功率損耗和一定的余量，選擇10A 的方橋KBPC3510 和10A 的保險(xiǎn)管。整流后的電壓達(dá)310V，采用兩個(gè)250V/100uF 電容作濾波處理。圖中開關(guān)S1 和電阻R1 并聯(lián)為“軟啟動(dòng)”部分，此處未作詳細(xì)講解，詳細(xì)軟啟動(dòng)設(shè)計(jì)見(jiàn)各種開關(guān)電源軟啟動(dòng)設(shè)計(jì)。

　　圖 6 整流電路。