基于自举电路和变压器混合驱动模式的半桥式开关电源.doc

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()文章编号:10042435320080420295203
基于自举电路和变压器混合驱动模式的
半桥式开关电源
金永镐,朱孟忠
()延边大学工学院电子工程系,吉林延吉133002
摘要:提出了一种基于自举电路和变压器混合驱动模式的半桥式开关电源的设计方法,这种电源采用通用的PWM发生器芯片,下部场效应管开关直接驱动,,因此所需要的变压器体积小,该开关电源还具有驱动波形良好,开关损耗小,电路简单,,它具有电路简单、功耗小、宽电压范围工作等优点.
关键词:自举电路;混合驱动;变压器;开关损耗;辅助电源
中图分类号:TM910文献标识码:A
TheHalf2bridgeSwitchingPowerBasedontheBootstrapCircuitandTransformerCompositeDrivingMode
JINYong2gao,ZHUMeng2zhong
(DepartmentofInformationEngineering,CollegeofEngineering,
)YanbianUniversity,Yanji133002,China
Abstract:,theeffectofthetransformerissignaltransduction,soithasthecharacteristicofsmallvolume,welldrivingwaveform,lowswitchinglosses,,lowpow2erandwiderangevoltage.
Keywords:bootstrapcircuit;compositedriving;transformer;switchinglosses;auxiliarypower
波形不理想,,驱动变压器0引言
时所需要的功率较大,因此它需要较大体积的变随着高速大功率MOSFET生产技术的迅速[2],MOSFET被广泛应用在各种开关电源,其近年来,用于半桥式开关电源的各种场效应驱动方式种类多样,特别是在工频220V的开关管专用驱动集成电路逐渐被人们应用,它具有电电源中,高压侧开关必须采用变压器隔离驱动方路简单、工作稳定、,20V,两个输出端的驱动电流为[1]件,具有高输入阻抗和较大的输入电容,它与变[3],高压驱动部分最大工作电压为600V;压器的寄生电感和等效电阻形成振荡,因此驱动IR2110的工作电压为10,20V,两个输出端的
驱动电流为2A,
[4]500V,但这些产品价格很高,很难应用在通用采用SG3525构成半桥式开关电源时,
本文提出了一种基于自举电路和变压器混合效应管GS之间的等效电容较大,为获得较好的驱动模式的半桥式开关电源的设计方法,这种方驱动波形而采用功率驱动方式,因此变压器不能
[5]法可使用在通用型PWM发生器芯片TL494或太小,一般使用EE19以上的尺寸.
[6]SG3525上,具有所需要的驱动变压器体积小,
驱动波形良好,电路简单,
还设计了开关电源自启动用辅助电源,它具有电
路简单、功耗小、
在各种工业用大功率报警器产品中可提高产品的
竞争力.
1混合驱动模式的开关电源图3上部开关用变压器驱动的电路

从图4中可以看出,变压器输入端的V波形虽BA自举电路和变压器混合驱动模式的开关电源
然很理想,
部分却很不理想,无法迅速完成开关动作,从而发生器、信号传递用变压器、驱动器、自举电路、2
、功率变压器、半桥式电容等部分组
成.
图1自举电路和变压器混合驱动模式的开关电源
框图
,35V,最高工作频率为400kHz,其内
图4上部开关用变压器驱动时的波形图部误差放大器、PWM发生器、2路输出驱动器组
成,具有软驱动、可关断、死区时间可外部调节、[627].

开关Q15导通时,通过D8给C14充上电源电压
V;当上部开关Q12导通时,C点和E点的电压C
也上升,此时虽然C14的电压作为射极跟随器的
工作电源下降,但它和等效电阻组成的时间常数
(远大于驱动时间,因此下降幅度很小图5中VEC
)图所示,所以不管是哪一个开关管导通,C14两

实验结果表明,本文提出的自举电路和变压
器混合驱动模式的开关电源,上部开关管的驱动
波形经过变压器隔离和射极跟随器缓冲后,波形
的上升部分和下降部分很理想,可迅速完成开关
动作,:
)1在环境温度为25?,输出功率为100W
时,采用变压器直接驱动模式时,上部开关管温度
为50?左右,而采用混合驱动模式时,上部开关
管温度为30?左右.
)2电路中变压器只是起到信号传递作用,因
此可使用小功率变压器,如EE10尺寸等,驱动用三极管可使用1A、30V的小功率管.
)3自启动辅助电源电路简单,Q1可采用小功图5自举电路和变压器混合驱动模式的开关
电源的驱动波形图率管,R2可取很大,因此静态功耗很小,而且可在
,,它由
R4、Q1、R2、D2、C2、D3、D4、
参考文献:作时需要8,
[1]金永镐,、R2、D2、C2组成的简单稳压电路提供电压输入串联型开关电源[J].电子技术应用,2007,10V左右的电压,当电源迅速启动后由主变压器()3312:1662168.
的辅助绕组经过D3、D4、L2提供15V左右电压,VanDeSype,VanDenBossche,[2]

Full2bridgeConverters[J].IndustryApplications,(是场效应管,因此偏置电阻R2可取很大820,()Pro2ceedingofIEEETransactions,2002,385:Ω)2000k,.()的优点是:,,NCP5181DataSheet[K/OL].[3]
,20mA,同时限流电阻R4
,因此Q1可采用小功率管,从而IR2110DataSheet[K/OL]./[4],350V宽product2info/datasheets/data/.
[5]
()[J].现代电子技术,2004,1736:94295.
[6][J].集成电路
()应用,2004,236:63264.
崔春淑,[7]
率放大器设计[J].延边大学学报:自然科学版,
()2008,341:58261.
图6自启动辅助电源电路图