一种新颖的单端反激式隔离开关稳压电源的设计及应用

图4原、副边绕组电压波形

图5UC38424脚和6脚波形

图6检测电阻的电流波形

3单端反激式隔离开关稳压电源的原理与设计

图2为单端反激式隔离开关电源电路原理图。当开关管V导通时，变压器原边电压近似为输入电压，但副边因整流管反偏而无电流流过，变压器储存磁场能量。当开关管V关断时，各线圈电压反向，整流管正向导通，变压器储存的能量通过整流管向负载释放。单端变压器必须满足的一个条件是要保证磁通复位，即变压器工作磁通必须在每个周期都回到原来的位置，否则将导致磁芯经过多个周期后逐渐达到饱和而烧毁开关管。

图3为单端反激式隔离开关电源实际电路原理图。由于大功率电源中有＋24V的直流电压，所以本电源的输入电压取为24V。7815经一发光二极管抬升电位后启动UC3842工作，反馈线圈12的电压整流后经取样电阻分压回送到UC3842的误差放大器反向端来调整驱动脉冲宽度，从而改变输出电压。根据实际给定的定时元件的数值，UC3842的工作频率为166.7kHz。R4=0.5Ω为电流检测电阻，其上的检测信号经低通滤波器后与斜率补偿信号相加送到UC3842的3脚，当开关管流过的电流超过2A时，UC3842关断，从而保护了开关管不致损坏。采用斜率补偿后，电路在任何占空比条件下也变得稳定。与开关管并联的电容C4是为了消除开关管的尖峰电压。变压器采用印刷电路板变压器，不需要人工绕线，简化了变压器的制作过程，同时使整个电源的体积减小，使线圈之间完全耦合（见图4），并能根据需要很方便地增加或减少输出的组数。变压器变比为1，原边线圈和副边线圈成对叠放（为耦合得更好），再加上一组反馈线圈。由此来保证输出多组隔离的24V稳定电压。

4实验分析及结论

图5为UC3842的4脚三角波振荡波形（Ch1）和6脚驱动开关管的方波（Ch2），图6为检测电阻（R4）的电流波形。图4为原、副边绕组电压波形，这是轻载条件下的波形，振荡是由高频变压器和C4谐振引起的，加载后，振荡幅度将明显减小，不影响整个系统的性能。这些波形及其测试值与理论上的波形及计算值基本符合。此开关电源已应用于15kW直流稳压开关电源中，试验证明完全符合预定的性能指标要求。