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详解30V5A(DC/DC)变换器(DPA426R)电路

2015-08-04 14:51:34 来源:  作者:
摘要:由DPA426R构成12V5A(DC/DC)变换器的电路图如下图所示。它属于正激、隔离式DC/DC电源变换器。直流输入的电压范围是36V~75V,输出电压为12V5A,输出功率可达60W。

 由DPA426R构成12V5A(DC/DC)变换器的电路图如下图所示。它属于正激、隔离式DC/DC电源变换器。直流输入的电压范围是36V~75V,输出电压为12V5A,输出功率可达60W。当直流输入电压为36V时电源效率高达91.5%。该电路采用电容耦合式同步整流驱动技术,这不仅对提高输出电压十分有用,还允许使用无源的RC电路来驱动MOSFET整流管,而不会出现栅极过电压的情况。若直接用电阻来驱动MOSFET整流管,有可能发生栅极过电压现象。

  电阻R1用来设定欠电压/过电压值,并且当输入电压为最大值时R1能线性地降低最大占空比,防止在输出瞬间过载时磁芯发生饱和。取R1为619kΩ时,欠压为33.3V,过压为86.0V。在高频变压器正常工作时,由VD1、C18、L2和VD2构成的谐振电路能吸收高频变压器的泄漏能量。稳压管VDZ1可在短时间内对漏极电压起到钳位作用。

  同步整流管V2的驱动电路是由C10、R5、R8和VDZ2构成的,在正半周,二次绕组的上端为正极性,经过C10、R5对同步整流管V2的等效栅极电容进行充电,使栅极电压高于开启电压,V2迅速导通。R5可限制着栅极电流的幅度。R8为栅极下拉电阻,在负半周时能保证V2可靠地截止。稳压管VDZ2用来限制V2的栅极电压,并在V2关断时给C9反方向充电,使之迅速复位。

  同步续流管V1的驱动电路是由C17、R23、R15和VD23构成的,其驱动原理与V2相似。但V1是由高频变压器的复位电压来驱动的,并且V1仅在V2截止时才工作。续流二极管VD6在高频变压器完成复位时可为储能电感L4提供一条电流通路,维持输出不变。

  精密光耦反馈电路光耦合器PC357、可调式精密并联稳压器LM431等组成。R10和R11为取样电阻。由R7、VD5和C15构成软启动电路。

  设计要点:

  1、高频变压器采用EFD25型磁芯,配10脚骨架。一次绕组用4股0.40mm漆包线分两层各绕5匝。二次绕组用4股0.40mm漆包线绕6匝。辅助绕组用0.25mm漆包线绕5匝。一次绕组的电感量Lp为190uH,最大漏感量为1uH。高频变压器的谐振频率不低于3.8MHz。

  2、储能电感L4采用EFD20磁芯,用3股0.56mm漆包线绕18匝。其电感量为40uH,在300kHz时允许有10%的误差。

  3、在整个设计中,高频变压器的磁复位是个关键问题。MOSFET整流管的栅极负载会影响到高频变压器的复位波形。对于MOSFET续流管V1而言,其等效栅极电容也应包含在栅极负载中。应选择合适的元器件值,以确保高频变压器在输入电压为最小值时有足够的复位时间,并且在输入电压为最大值时DPA426R的漏极电压不超过安全值。

  4、为保证高频变压器有足够的磁复位时间,必须将DPA426R的频率选择端(F)接控制端(C),此时开关频率设定为300kHz。

  5、C10、C17分别用来驱动V2和V1,所提供的驱动电压必须在最坏的情况下也能达到MOSFET的开启电压。

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