UC3844的多路输出IGBT驱动电源设计

导线截面积为

Sx=I_in(max)/j=0.28/3=0.09 mm² (4)

可选择直径为0.41 mm的漆包线。初级匝数为:

Np= Vs×ton/(△Bac×Ae)=123 (5)

式中：Vs为原边所加的直流电压的平均值，取264V；

ton为最大占空比下的开通时间，为1.2×12.5×10^-6s。

次级匝数为

Ns=Np×U2/U1=24.6，取25。

式中：U2/U1为变压器原副边的电压比，根据经验数值以及所选开关管的耐压值(500 V)，设定原副边的电压比为5：1)。

1.3 变压器原边缓冲电路设计

每当开关管由导通变为截止时，在变压器的一次绕组上就会产生尖峰电压和感应电压。其中的尖峰电压是由于高频变压器存在漏感而形成的，它与直流高压 和感应电压 叠加后很容易损坏开关管。为此，加入RCD缓冲电路，对尖峰电压进行箝位或吸收。

缓冲电容要满足当开关管集电极电流达到0时，其集电极电压不能超过Vceo的70% ，即C=1/2×I_ptf/0.7Vceo =8nF，取10nF/400V (6)

式中：Ip是原边电流(0.28A)；tf是集电极电流下降时间(20us)；Vceo是所用晶体管的Vceo额定值(500V)。

按在Tr最小导通时间里电容能充分放电来选择缓冲器放电电阻(R)。最小导通时间在最大输人电压Vsmax、最小负载电流Iomin时发生。为使C在ton时能完全充分放电，电阻不能过大。因此，按RC时间常数等于0.5 toff(min)(toff(min)取2.5us)来计算R值，即

R=0.5toff(min)/C×10²=12.5 kΩ，取15 kΩ (7)

电阻上消耗的功率为：

P=1/5CV_c²f=2.79W (8)

式中：Vc为整流后的直流电压264V；

f为工作频率40 kHz。

为保证此电源能长时间工作，电阻的额定功率应留有一定余量，故选用5w 的功率电阻。

2 控制电路设计

2.1 UC3844外围电路设计

UC3844内部主要由5.0V基准电压源、振荡器(用来精确地控制占空比调节)、降压器、电流测定比较器、PWM锁存器、高增益E/A误差放大器和适用于驱动功率MOSFET的大电流推挽输出电路等构成。

UC3844的典型外围电路如图2所示，图中脚7是其电源端，芯片工作的开启电压为16V，欠压锁定电压为10V，上限为34V，这里设定20V给它供电，用稳压二极管稳压，同时并联电解电容滤波，其值为10uF。开始时由原边主电路向其供电，电路正常工作以后由副边供电。原边主电路向其供电时需加限流电阻，考虑发热及散热条件，其值取为62kΩ/5W，为了防止输出电压不稳定时较高的电压直接灌人稳压二极管，导致其过压烧坏，在输出端给UC3844供电的线路与稳压管相连接处串入一只二极管。

脚4接振荡电路，产生所需频率的锯齿波，工作频率为=1.8/CTRT，振荡电阻RT和电容CT的值分别为100kΩ、200pF。脚8是其内部基准电压(5V)，给光耦副边的三极管提供偏压。脚2及脚1为内部电压比较器的反相输入端和输出端，它们之间接一个15 kΩ的电阻构成比例调节器，这里采用比例调节而不用PI调节的目的是为了保证反馈回路的响应速度。脚6是输出端，经一个限流电阻(22Ω/0.25 w)限流后驱动功率MOSFET(IRF840)，为保护功率MOSFET，在脚6并联一支15V的稳压二极管。

2.2 电流反馈电路设计