本文給出了一種新型大功率可調開關電源的設計方案。采用Buck 型開關電源拓撲，以帶單路PWM 輸出和電流電壓反饋檢測MC33060 為控制IC,配以雙路輸出IR2110 驅動芯片，設計了一種可調高電壓大功率的開關電源，有效解決了普通開關電源在非隔離拓撲結構下輸出電壓和功率不能達到很高的**，并帶有過流保護等電路。文中以MC33060 的應用為基礎介紹了可調開關電源設計的方法，然后詳細講解了本系統的組成以及各個部分的作用，文章最后總結了該系統的特點。
1.引言
開關電源作為線性穩壓電源的一種替代物出現，其應用與實現日益成熟。而集成化技術使電子設備向小型化、智能化方向發展，新型電子設備要求開關電源有更小的體積和更低的噪聲干擾，以便實現集成一體化。對中小功率開關電源來說是實現單片集成化，但在大功率應用領域，因其功率損耗過大，很難做成單片集成，不得不根據其拓撲結構在保證電源各項參數的同時盡量縮小系統體積。
2.典型開關電源設計
開關電源一般由脈沖寬度調制(PWM,Pulse Width Modulation)控制IC(Integrated Circuit)和功率器件(功率MOSFET 或IGBT)構成，且符合三個條件：開關(器件工作在開關非線性狀態)、高頻(器件工作在高頻非接近上頻的低頻)和直流(電源輸出是直流而不是交流)。
2.1 控制IC
以MC33060 為例介紹控制IC。
MC33060 是由安森美(ON Semi)半導體公司生產的一種性能優良的電壓驅動型脈寬調制器件，采用固定頻率的單端輸出，能工作在-40℃至85℃。其內部結構如圖1 所示[1],主要特征如下：
1) 集成了全部的脈寬調制電路;
2) 內置線性鋸齒波振蕩器，外置元件僅一個電阻一個電容;
3) 內置誤差放大器;
4) 內置 5V 參考電壓，1.5%的精度;
5) 可調整死區控制;
6) 內置晶體管提供200mA 的驅動能力;
7) 欠壓鎖定保護;
本設計給出了在非隔離拓撲下一種設計大功率開關電源的方法，電路結構簡單。在主回路中采用半橋電路替代傳統的單管開關電路，在上管關閉時，下管的開通能更好地保證輸出續流的穩定性，且保證功率的輸出。文中并未給出電感量的計算方法，因不是討論重點，可根據電路中輸出電流、電壓和開關管的RDS(MOSFET 管漏極和源極導通電阻)等參數來計算，實際中應留有一定的余量值。系統運行基本穩定，可考慮應用于工業電源設計中。 |
