双管正激小功率电源的设计与实现

　　由电路图可知输入输出比：

　　当反馈电压3 脚从0. 5 V~ 3. 5 V 时， 输出脉宽从被死区时间控制输入端确定的最大导通时间里下降到零。

　　3 电源电路

　　3. 1 电源主电路

　　从图3 可以看出， 电路结构简单， 容易实现， 并在MOSFET 桥臂增加了霍尔传感器， 以保证输出反馈电流环的要求。为了增加电路的通用性， 设计的电路板增加了双路输出的功能， 只要改变变压器的设计， 即可以完成多路输出。当两个主功率开关管截止时， 原边绕组的电压极性相反， 使另外一桥臂的两个二极管导通， 电压被箝位在输入电压值。因此开关管承受的电压与输入电压相同。在输入电压最大值低于350 V时， 开关管只需要选择450 V 的耐压值即可。这里我们选用N 沟道MOSFET ， IRF830（ 4. 5 A/ 500 V） 。

　　3. 2 直流侧电压采样

　　只要合理选择电阻的参数值，就可以把高压侧的输出电压降为需要的采样电压值。

　　3. 3 流过主电路开关管的电流采样

　　图5 中4R1接主电路上的霍尔传感器， 有效地避免因变压器原边电流过流而可能出现烧坏主电路功率开关管的现象。为此， 必须对流过MOSFET 开关管的脉冲电流大小进行采样。当发生过流时， 系统应能够快速反应做出相应的保护措施。流过MOFET 脉冲电流经开环霍尔电流传感器转换为电压信号， 再经过简单RC 滤波和同相比例放大器得到需要的电流采样值。

　　3. 4 主控制电路

　　主控芯片电路如图6。T L494 的13 脚接到高电平， 运行在推挽输出模式。10 脚作为驱动信号输出接口， 驱动电流可达500 mA。4 脚外围电路是软启动部分。由于T L494 内部放大器15、1 6、3 脚组成的放大器构成了过流保护电路， 一旦检测到电流过流， 则3 脚输出高电平封闭了1、2、3脚组成的放大器。同时， 使得PWM 输出占空比减少， 保证主电路开关管的安全。

　　反馈电压的PI 调节部分的LM324 内部的一个放大器组成的电压闭环。T L494 的1、2、3 脚组成的内部放大器构成了电流闭环。当输出电压偏高时， 经过了电压闭环电路后， ULOOP 变小， 经过了电流闭环后，FB 端口电压变大， 输出PWM 脉宽变小， 输出电压调低。当变压器原边电流增大时， 经过了电流闭环后，FB 端口电压变大， 输出PWM 脉宽变小， 电流值减小，可见构成的双环系统可以稳定的运行。

　　3. 5 MOSFET 驱动电路

　　主电路的两个MOSFET 开关管要求同时开通， 同时关闭。主控芯片TL494 发出的控制信号， 要一分为二来驱动MOSFET。驱动信号经过推挽电路， 再经过脉冲变压器可以很方便的得到一对同相位的控制信号。

　　4 试验波形

　　通过调压器在供电电源端输入110 V 的交流电压， 使得系统稳定的工作在30 V、1 A 的负载下， 观察TL494 电源芯片输出的驱动信号波形、MOSFET 开关管Ugs、Uds 、负载正常工作时的波形、以及突然加载、突然掉载情况， 其试验波形如图7。

　　5 结束语

　　开关电源最重要的两个部分就是DC-DC 变换器和控制电路。文中通过样机测试表明， 该电路实用可靠， 工作稳定。其不足之处是在提倡环保技术的今天，没有进行PFC 和软开关技术设计。