开关电源模块并联供电系统设计
摘 要
随着功率电子技术的日臻成熟，开关电源以其高效率、小体积和成本低等优点日益广泛的应用于国民生活的各个领域。本设计以反激式变压器隔离拓扑结构为主干，以UC3842作为控制核心，以LM358为主要器件的双电源互锁反馈控制调整两路输出电流的双电源直流控制系统。实现了输出电流按比例可调等功能。 关键字：开关电源，UC3842，并联供电，比例可调，交叉互锁
一、方案设计与论证
1、设计方案原理
（1）基于单片机控制均流的设计方案
图1 设计方案一框图
（2）基于uc3902的均流设计方案
图2 设计方案二框图
（3）基于电流采样的交叉互锁反馈均流方案
图3 设计方案三
2、方案论证
（1）方案一
采用单片机控制系统的PWM占空比，从而对输出电压进行数字控制。但本次任务要求只能使用24V的电源，故必须设计辅助供电电路，而且为了实现精准控制需要使用多片AD、DA模块，而这系统的效率降低，电路的复杂度提高，制作难度增大。 （2）方案二
使用TL494集成芯片搭建矩形波发生电路，通过合理配置各项电路参数及反馈回路使各模块自主输出稳定8V电压。为实现并联供电系统的均流功能。我们选中了均流控制芯片UC3902对两路电流进行均流处理。该方案复杂性较低。而且电源效率并不较低，且只能实现并联系统的均流功能。
导盲仪（3）方案三
使用成本低廉的UC3842集成芯片搭建矩形波发生电路。在主干路不再使用效率较低下的BUCK型拓扑。由于任务要求输出电流可变，且负载功率变化范围较大，所以我们选用了更成熟更高效的单端反激式变压器输出隔离型拓扑结构。
本设计的反馈回路采用了稳定性很好的双环路反馈(输出直流电压隔离取样反馈外回路和初
级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路)控制系统，可以通过开关电源的PWM(脉冲宽度调制器)迅速调整脉冲占空比，从而在每一个周期内对前一个周期的输出电压和初级线圈充磁峰值电流进行有效调节，达到稳定输出电压的目的。
孔刚玉这种反馈控制电路的最大特点是：在输入电压和负载电流变化较大时，具有更快的动态响应速度，自动限制负载电流，补偿电路简单，适应于小功率开关电源。在双电源并联系统中将第一块电源的输出采样信号反馈到第二块电源中对其进行控制，同时也将第二块电源的反馈信号送往第一块电源中进行控制，在系统中形成交叉互锁反馈控制回路。以实现输出电流的均流和各支路电流可调。在本方案中没有使用数字电路，系统复杂性中等，而且电源效率较高。该方案能实现并联系统的均流功能和电流按比例输出功能。
3、方案选定
基于以上的分析，方案三实现的功能更为全面，电源供电效率较高，同时使用的器件价格相对低廉，综合性价比最好。因此我们选择方案三作为最终的方案。
二、单元电路设计与参数计算
1、反激式开关电源变压器模块设计
电路原理如图4：
图4 DC-DC模块电路原理图
电路分析与参数计算：
反激式变压器是反激式开关电源的核心，设计反激式变压器，就是要让反激式开关电源工作在一个合理的工作点上。这样可以让其发热量最小，器件的损耗最小。
计算占空比。其公式为：
这里为原边感应电压，自己设定。我们选定VOR=20V，原边输入电压Vs=24V，则D=0.455。
确定原边电流波形的参数。原边电流有三个参数，平均电流虚拟传真，有效值电流I，峰值电流Ip。我们使用以下公式来计算。
这里按照要求=16W，η四头精雕机>香肠和扇贝插在一起翻译英文=0.7，Vs=24V，则=0.952A。
这里KRP是指最大脉动电流ΔIm 和峰值电流Ip的比值。我们设定KRP= 0.6，带入参数计算可得 = 2.989A。
带入参数可得I= 1.454A。
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