反激式DC/DC电源的集成化研究

摘要：简要介绍了利用分立元器件搭构的反激式DC/DC变换的拓扑以及实际电路。给出了试验结果，分析了该拓扑的特点及各项工作性能。该项工作为日后该拓扑的集成化打下了基础。

关键词：直流/直流；电流型控制；集成化

Research on Integration of Flyback DC/DC Power Supply

YE Jian-li, LI Ming-feng

Abstract:The topology for flyback DC/DC switching power supply using discrete components and devices are introduced, which is verified in practical circuit.The result of experiment is here presented, and the feathers of this topology as well as variety of performances are analysed. This work provides base for furture integration of the power supply.

Keywords:DC/DC; Current feedback control; Integration

1 引言

电源的集成化是电源产品发展的方向。在开关电源的应用中，PWM控制电路是电源设计的核心，PWM控制电路可以由分立元器件来实现，因而，可以设想把PWM及反馈控制和自保护电路集成到一个芯片上。在国外，这种控制芯片早就成为商品，如UC3842，TOPSwitch等。而在国内，该类产品几乎是空白，因而，电源的集成化研究将成为一个发展趋势。

由于反激变换器的电路拓扑简单，输出与输入电气隔离，能高效提供多组直流输出，升降压范围宽，因此在中小功率场合得到广泛应用。本文利用反激变换器的特点，设计了利用分立元器件搭构的驱动控制电路，驱动反激变换器，为日后的集成化作准备。

2 驱动控制电路拓扑

图1中，V8为振荡电路产生的振荡脉冲，其占空比为50％，由该脉冲决定开关器件的工作频率。V1为原边电流采样电阻上的压降，V2为输出电压的反馈值，V3是用于驱动开关管的信号。V2经过PI调节器进行误差放大后输入到比较器的反向端，与输入到比较器同向端的经过误差放大后的V1值进行比较，从而决定V3的脉宽大小。逻辑电路产生的信号经过输出级后用来驱动MOSFET的开通和关断，该信号（V3）的占空比与输出电压的反馈值V2成反比，实现电压反馈式的控制环，同时，该信号的占空比还与输入的直流电压值成反比，以实现电路的前馈控制。V3信号由经过放大后的原边电流的采样电阻上的电压值和经过PI调节器的输出电压的反馈值共同来控制。图2为各个反馈信号的误差放大值、振荡脉冲V8以及MOSFET的驱动信号V3波形。图2中1）为振荡脉冲V8的波形，2）为驱动信号V3的波形，3）、4）为电压反馈和电流反馈值经过误差放大后的波形（V2和V1的波形）。

图1 PWM逻辑电路及输出电路

由图2可知，当反馈电流的误差放大值V1大于反馈电压的误差值V2时，比较器就输出高电平，驱动信号变成低电平，使MOSFET管关断，直到下一个振荡脉冲到来，MOSFET管才开通，因而可以看出，该电路采用的是电流的峰值控制。

图2 PWM波形图

图3为启动电路图。