分立元器件搭构的驱动控制电路驱动反激变换器原理

中心议题：驱动控制电路拓扑动态性能试验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， 【驱动控制电路与反激变换器】\n\n在电源设计中，驱动控制电路是核心部分，特别是对于开关电源，PWM（脉冲宽度调制）控制电路起着至关重要的作用。PWM电路可以通过分立元器件搭建，使得设计更加灵活，同时也可以考虑将其与反馈控制和自我保护电路集成到单个芯片上，实现电源的集成化。虽然国外已有如UC3842、TOPSwitch等集成控制芯片，但国内在这方面尚处于发展阶段。\n\n反激变换器因其电路结构简单，具有输入输出电气隔离、能提供多组直流输出且升压或降压范围宽等特点，广泛应用于中小功率场景。本设计正是基于反激变换器的特性，采用分立元器件构建驱动控制电路，为未来的集成化方案打下基础。\n\n**驱动控制电路拓扑**\n\n驱动控制电路通常包括振荡电路、PWM逻辑电路和输出电路。振荡脉冲由V8产生，通过比较器与反馈电流误差放大值V1和反馈电压误差值V2比较。当V1大于V2时，比较器输出高电平，驱动信号转为低电平，关闭MOSFET管，直到下一个振荡脉冲到来才重新开启，从而实现电流峰值控制。\n\n**启动电路设计**\n\n启动电路由双极性晶体管Q1、稳压二极管D1、D3、二极管D2和电容C1组成。在电源启动阶段，直流输入通过Q1对C1充电，启动电路工作。当反馈电压Feedback超过D1的稳压值时，Q1关闭，电路停止工作。这样的设计减少了损耗，不同于一些采用大电阻和电容的启动电路。\n\n**逐周电流检测**\n\n电路还具备逐周电流检测功能，通过原边电流采样电阻作为检测元件，内部PI调节器的输出值与经过放大的采样电阻电压比较，从而精确控制电流峰值。当MOSFET漏极电流过大，采样电阻电压放大后超过阈值，MOSFET将被关闭，等待下一个时钟周期再开启。\n\n**动态性能试验**\n\n负载变化时，输出电压会即时响应并调整。例如，负载减少时，输出电压上升，误差放大值减小，PWM的占空比下降，使输出电压回到稳定状态。反之，负载增加时，输出电压下降，占空比增大，维持输出电压稳定。这种动态特性确保了电源的稳定性和效率。\n\n通过分立元器件构建的驱动控制电路能有效驱动反激变换器，实现电源的动态控制和保护功能。尽管国内在集成控制芯片领域还有发展空间，但这种分立元器件设计方案为电源设计提供了另一种可行路径，尤其适用于特定应用和定制化需求。