非隔离型高效稳压电源设计与DC-DC变换电路分析

"该文档详细介绍了整流滤波电路、AC-DC变换电路以及DC-DC稳压变换电路在稳压电源设计中的应用。主要内容包括三种类型的DC-DC变换电路：串联开关电路、并联开关电路和串并联开关电路，并分析了隔离与非隔离方式的优缺点，最终选择了非隔离方案。文档中提到了Boost型拓扑结构，这种结构利用UC3843控制器及外围电路实现脉宽调制，结合肖特基二极管、功率电感和快速功率场效应管等元器件，形成具有高精度、低电压调整率、快速响应和低纹波的高效稳压电源。" 整流滤波电路和AC-DC变换电路在稳压电源中起着至关重要的作用。它们通常包括滤波电容、隔离变压器和桥式整流堆等元件，将交流电压转换为稳定的直流输入，例如从20V的交流电压滤波后提供18-26V的直流电压给DC-DC变换电路。在AC-DC变换过程中，隔离变压器用于电气隔离，但也会引入漏磁和损耗。 DC-DC变换电路是整个系统的焦点，这里采用了Boost型拓扑结构，它可以通过调节UC3843芯片的脉宽调制（PWM）来控制开关元件，如肖特基二极管和功率场效应管的工作状态，从而实现输出电压的调节。这种电路的优点在于能够提供高精度的电压输出，电压调整率低，调整速度快，同时效率高，输出纹波小，确保了电源的稳定性。 在设计稳压电源时，DC-DC变换的类型通常分为隔离型和非隔离型。隔离型虽然安全性高，但因为隔离变压器的损耗，效率可能较低。考虑到效率和具体需求，本设计方案选择了非隔离方式，以减少不必要的能量损失。具体实施中，研究了串联、并联和串并联三种开关电路的特性，以满足30-36V的输出电压要求。 串联开关电路通过控制占空比D的PWM波来调整开关管的导通和截止，通过电感和电容滤波得到稳定电压，但无法直接实现30-36V的输出。并联开关电路与串联类似，但电感储能并在截止时释放，可以实现升压，适用于输出电压高于输入电压的情况。串并联开关电路则结合了两者的特性，无论输入电压高于还是低于输出电压，都能实现稳定输出。 该设计方案结合了各种电路拓扑的优势，旨在构建一个高效、稳定、精度高的非隔离型DC-DC稳压电源，以适应各种应用场景的电压需求。