元器件应用中的基于UC3825的低压大电流开关电源

摘要： 介绍了一种以PWM 控制芯片UC3825为核心的低压大电流开关电源的设计方案， 阐述了主电路的拓扑结构及主控制电路的电路设计， 并设计了软启动及过压过流保护电路， 应用反馈手段和脉宽调制技术实现了电压、电流的稳定输出， 并研制了1台15 V /1 200 A的样机。
　　1  开关电源的设计
　　开关电源的基本结构主要由7部分组成： 输入整流滤波电路、高频开关变换器电路、整流输出电路、控制电路、保护电路、辅助电源以及显示电路。
　　1.1  主电路
　　该设计的主电路拓扑结构如图1 所示， 输入市网220 V 电压， 通过RC 滤波及整流桥整流、全桥逆变、高频变压器、输出整流以 本文主要探讨了一种基于PWM控制芯片UC3825的低压大电流开关电源的设计方案，该方案特别适用于需要处理大电流、低电压的场合。开关电源作为一种高效能的电力转换设备，其基本构造包含了输入整流滤波电路、高频开关变换器、整流输出电路、控制电路、保护电路、辅助电源以及显示电路等多个关键部分。 1. 输入整流滤波电路（AC/DC） 输入电路首先通过RC滤波器消除市电中的高频干扰和浪涌电流，以确保电路的稳定工作。接着，整流桥将交流电压转换为直流电压，经过滤波电容进一步平滑输出，提供后续电路使用。 2. 高频开关变换器（DC/AC） 这是开关电源的核心，采用全桥逆变电路，四个IGBT（绝缘栅双极型晶体管）与高速功率二极管并联，用于减少电压尖峰，保护开关元件。IGBT因其低通态电压、高耐压、高速和简单驱动特性而被选用。通过PWM信号控制IGBT的导通和关断，将直流电压转换为高频交流电。 3. 输出整流滤波（AC/DC） 通过高频隔离变压器输出的交流电压，经过肖特基二极管整流和LC滤波器滤波，以输出稳定的直流电压。同时，输出端的分流器监控电压，反馈至控制电路进行精确调节。 4. 控制电路 UC3825作为核心控制芯片，其内部集成了振荡器、PWM比较器、锁存器、驱动器等多种功能，可实现高精度的电压和电流控制。UC3825的软启动和欠压锁定功能保证了电源的平稳启动和安全运行。通过调整PWM脉冲的占空比，可以控制输出电压的大小，同时设置适当的死区时间以避免桥臂短路。 5. 保护电路 设计中还包含了软启动和过压过流保护电路，以防止电源在异常情况下受损。软启动电路使得电源在启动时逐步增加输出，而过压过流保护则会在电压或电流超出预设范围时迅速响应，保护电路免受损害。 通过以上设计，作者成功研制出了一台15V/1200A的开关电源样机，证明了这种设计方案的可行性和有效性。在实际应用中，针对IGBT驱动电路的优化对于确保整体系统性能和寿命至关重要，因为它直接影响到开关管的开关速度和可靠性。因此，选择合适的驱动电路设计和元件参数至关重要，以确保开关电源能够在各种工况下稳定、高效地工作。