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基于PWM芯片的医疗开关电源设计方案(UC3842)

摘要:基于UC3842高性能电流模式PWM芯片,提出了一种医疗开关电源设计方案。

本设计为医疗设备交直流供电,采用单端反激式结构,实现90-264Vac电源,12V直流输出,具有瞬态响应快,电磁兼容性好,输出电压精度高等特点,可以满足要求。

医疗设备电源需求。

0简介医疗电源是一种具有较高安全法规,EMI和EMC的设备。

作为绿色的开关电源,它将为21世纪的人类社会带来巨大的变化。

高性能医疗设备系统与高性能控制模块是分不开的,控制模块的性能在很大程度上取决于电源的性能,因此高质量的电源系统在整个系统中占据着非常重要的地位。

医疗系统。

本文基于适用于此类系统的UC3842高性能电流模式PWM发生器控制的开关电源。

这种设计通过小型高频变压器实现了输出和输入之间的完全隔离,这不仅提高了电源效率,简化了外围电路,而且降低了电源成本和体积。

电源输出电压稳定,纹波小,不间断性能可靠,不会对其他设备造成辐射和传导干扰。

1单端反激转换电路的基本结构单端反激转换的典型结构如图1所示。

单端意味着变压器的磁芯仅在磁滞环路的一侧工作;反激是指当开关管接通时,能量存储在初级线圈中,而次级线圈被阻塞。

当开关管关闭时,初级线圈中的能量通过次级线圈释放到负载。

这是一款低成本的稳压器,可以完全隔离输入和输出部分,并具有更好的稳压率。

图1单端反激转换器2 UC3842芯片的性能特征UC3842芯片是Unit Rode公司的产品,是一种高性能的单端输出电流控制脉冲宽度调制器芯片,其原理框图如图2所示。

展示。

它由一个5V参考电压源,一个控制占空比设置的振荡器,一个电流测量比较器,一个PWM锁存器,一个高增益E / A误差放大器以及一个适用于以下条件的大电流推挽输出电路组成:驱动功率MOSFET。

其主要特点是:①外部元件少,外围电路简单,价格低廉; ②无需输入变压器,启动电流低(小于1mA); ③具有精确的基准电压源(≥1%); ④大电流(1A)PWM输出级可直接驱动功率MOS管; ⑤具有欠压闭锁和过流保护功能; ⑥工作频率可达500kHz。

图2 VC3842原理框图UC3842芯片可同时满足更好的电气性能和更低的成本,因此被广泛用于20-80W小功率开关电源。

在图2中,引脚8是其内部参考电压(5V);引脚7是其电源端子,芯片的工作电压为16V,欠压锁定电压为10V;引脚4连接到振荡器电路以生成所需频率的锯齿波RT连接在引脚4和8之间,CT连接在引脚4和地之间。

引脚1和2是内部电压比较器的补偿端子和反相输入端。

从引脚3引入的电流反馈信号与引脚1的电压误差信号进行比较,并从引脚6(输出端子)产生PWM(脉冲宽度调制)波,输出该信号以控制功率器件的导通和截止。

引脚3是电流检测输入端子。

由于在电流比较器的输入端设置了1V电流钳位,因此当电流过大并且电流检测电阻R9上的电压(如图3所示)超过1V时(即,引脚3的电平更大)超过1V),它将关闭PWM脉冲,从而达到过流保护的目的。