用LM5035做一款半橋開(kāi)關(guān)電源
TI發(fā)行的LM5035半橋芯片，雖然技術(shù)手冊(cè)P26有一張很完整的原理圖，不過(guò)我想變更參數(shù)自己設(shè)計(jì)一款電源。我會(huì)將遇到的問(wèn)題、設(shè)計(jì)過(guò)程、調(diào)試過(guò)程等，包括原理圖、版圖等都會(huì)逐步更新。希望各位同行可以提意見(jiàn)和建議，謝謝！
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LM5035芯片介紹：
LM5035是一款具有集成半橋和同步FET驅(qū)動(dòng)器的PWM控制器。輸入電壓可達(dá)105V，振蕩頻率高達(dá)2MHz，HO及LO驅(qū)動(dòng)能力可達(dá)2A。由于芯片內(nèi)部集成了半橋驅(qū)動(dòng)電路，很好的解決了半橋拓?fù)渲猩瞎芨〉仳?qū)動(dòng)的問(wèn)題。芯片可提供延遲補(bǔ)償?shù)耐酱渭?jí)FET控制器，通過(guò)門驅(qū)動(dòng)變壓器及另一個(gè)雙輸出門驅(qū)動(dòng)器（如LM5110）控制次級(jí)的同步MOSFET，這對(duì)應(yīng)用同步整流方案提供了便捷。芯片還設(shè)有欠壓鎖定及過(guò)壓保護(hù)功能，而這兩個(gè)功能還可用于其他方面，例如可執(zhí)行遠(yuǎn)程過(guò)熱保護(hù)及次級(jí)過(guò)壓鎖定保護(hù)等功能。LM5035芯片采用電壓模式控制，但另外還提供每一周期的電流限幅功能。這個(gè)功能可以單獨(dú)使用，也可讓用戶自行設(shè)定，以實(shí)現(xiàn)打嗝保護(hù)功能。
附：LM5035數(shù)據(jù)手冊(cè) LM5035.pdf
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(一)半橋電路工作原理
半橋拓?fù)潆娐穲D如圖1所示。電路的工作過(guò)程大致如下：Q1導(dǎo)通，Q2關(guān)斷，變壓器兩端所加的電壓為母線電壓的一半，原邊能量向副邊傳遞；
Q1關(guān)斷，Q2關(guān)斷，變壓器副邊兩繞組由于整流二極管兩個(gè)罐子同時(shí)續(xù)流而處于短路狀態(tài)，原邊繞組也相當(dāng)于短路狀態(tài)；
Q1關(guān)斷，Q2導(dǎo)通，變壓兩端鎖甲電壓也基本上是母線電壓的一半，原邊能量向副邊傳遞。
(二)半橋拓?fù)涞膬?yōu)缺點(diǎn)
首先，半橋式電源輸出功率大，工作效率高。半橋式開(kāi)關(guān)電源與推挽式開(kāi)關(guān)電源一樣，由于兩個(gè)開(kāi)關(guān)管輪流交替工作，相當(dāng)于兩個(gè)開(kāi)關(guān)電源同時(shí)輸出功率，其輸出功率約等于單一開(kāi)關(guān)電源輸出功率的兩倍。因此，半橋式電源輸出功率大，效率高，經(jīng)全橋或全波整流后，輸出電壓的電壓脈動(dòng)系數(shù)Sv和電流脈動(dòng)系數(shù)Si都很小，僅需要很小的濾波電感和電容，其輸出電壓紋波就可以達(dá)到很小。
其次，半橋和全橋拓?fù)渚w管的電壓應(yīng)力等于直流輸入電壓，而不像推挽、正激拓?fù)淠菢訛檩斎腚妷旱膬杀丁?/span>
第三，橋式拓?fù)淠軐⒆儔浩鞒跫?jí)側(cè)的漏感電壓尖峰鉗位于直流母線電壓，并將漏感儲(chǔ)存的能量回饋到輸入母線，而不是損耗在有損緩沖電路的電阻元件上。
第四，半橋式電源的變壓器初級(jí)線圈只需要一個(gè)線圈，這對(duì)小功率電源變壓器的線圈繞制多少帶來(lái)了一些方便。但對(duì)于大功率電源來(lái)說(shuō)并不好，因?yàn)榇蠊β孰娫醋儔浩骶€圈的繞制需要用多股線來(lái)繞制。
第五，半橋式電源的缺點(diǎn)主要是電源利用率低。因此，半橋式電源不適宜用于工作電壓較低的場(chǎng)合。
第六，由于半橋式電源中的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管鏈接沒(méi)有公共地，這對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)說(shuō)就比較麻煩。
第七，當(dāng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)管處于交替轉(zhuǎn)換工作狀態(tài)的時(shí)候，兩個(gè)開(kāi)關(guān)管會(huì)同時(shí)出現(xiàn)一個(gè)時(shí)間很短的半導(dǎo)通區(qū)域，即直通。這是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)管在開(kāi)始導(dǎo)通時(shí)相當(dāng)于對(duì)電容充電，它從截止到完全導(dǎo)通需要一個(gè)過(guò)渡狀態(tài)；而開(kāi)關(guān)管從導(dǎo)通到截止?fàn)顟B(tài)相當(dāng)于對(duì)電容放電，它從導(dǎo)通到完全截止也需要一個(gè)過(guò)渡狀態(tài)。當(dāng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)管處于過(guò)渡過(guò)程時(shí)，會(huì)對(duì)電源電壓造成短路。此時(shí)，兩個(gè)開(kāi)關(guān)管將會(huì)產(chǎn)生很大的功率損耗。為了降低開(kāi)關(guān)管在過(guò)渡過(guò)程中產(chǎn)生的損耗，一般都有意讓兩個(gè)開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和截止時(shí)間錯(cuò)開(kāi)一小段時(shí)間。
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@瑋笑帥
(一)半橋電路工作原理 半橋拓?fù)潆娐穲D如圖1所示。電路的工作過(guò)程大致如下：Q1導(dǎo)通，Q2關(guān)斷，變壓器兩端所加的電壓為母線電壓的一半，原邊能量向副邊傳遞； Q1關(guān)斷，Q2關(guān)斷，變壓器副邊兩繞組由于整流二極管兩個(gè)罐子同時(shí)續(xù)流而處于短路狀態(tài)，原邊繞組也相當(dāng)于短路狀態(tài)； Q1關(guān)斷，Q2導(dǎo)通，變壓兩端鎖甲電壓也基本上是母線電壓的一半，原邊能量向副邊傳遞。[圖片](二)半橋拓?fù)涞膬?yōu)缺點(diǎn) 首先，半橋式電源輸出功率大，工作效率高。半橋式開(kāi)關(guān)電源與推挽式開(kāi)關(guān)電源一樣，由于兩個(gè)開(kāi)關(guān)管輪流交替工作，相當(dāng)于兩個(gè)開(kāi)關(guān)電源同時(shí)輸出功率，其輸出功率約等于單一開(kāi)關(guān)電源輸出功率的兩倍。因此，半橋式電源輸出功率大，效率高，經(jīng)全橋或全波整流后，輸出電壓的電壓脈動(dòng)系數(shù)Sv和電流脈動(dòng)系數(shù)Si都很小，僅需要很小的濾波電感和電容，其輸出電壓紋波就可以達(dá)到很小。 其次，半橋和全橋拓?fù)渚w管的電壓應(yīng)力等于直流輸入電壓，而不像推挽、正激拓?fù)淠菢訛檩斎腚妷旱膬杀丁?nbsp; 第三，橋式拓?fù)淠軐⒆儔浩鞒跫?jí)側(cè)的漏感電壓尖峰鉗位于直流母線電壓，并將漏感儲(chǔ)存的能量回饋到輸入母線，而不是損耗在有損緩沖電路的電阻元件上。 第四，半橋式電源的變壓器初級(jí)線圈只需要一個(gè)線圈，這對(duì)小功率電源變壓器的線圈繞制多少帶來(lái)了一些方便。但對(duì)于大功率電源來(lái)說(shuō)并不好，因?yàn)榇蠊β孰娫醋儔浩骶€圈的繞制需要用多股線來(lái)繞制。 第五，半橋式電源的缺點(diǎn)主要是電源利用率低。因此，半橋式電源不適宜用于工作電壓較低的場(chǎng)合。 第六，由于半橋式電源中的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管鏈接沒(méi)有公共地，這對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)說(shuō)就比較麻煩。 第七，當(dāng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)管處于交替轉(zhuǎn)換工作狀態(tài)的時(shí)候，兩個(gè)開(kāi)關(guān)管會(huì)同時(shí)出現(xiàn)一個(gè)時(shí)間很短的半導(dǎo)通區(qū)域，即直通。這是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)管在開(kāi)始導(dǎo)通時(shí)相當(dāng)于對(duì)電容充電，它從截止到完全導(dǎo)通需要一個(gè)過(guò)渡狀態(tài)；而開(kāi)關(guān)管從導(dǎo)通到截止?fàn)顟B(tài)相當(dāng)于對(duì)電容放電，它從導(dǎo)通到完全截止也需要一個(gè)過(guò)渡狀態(tài)。當(dāng)兩個(gè)開(kāi)關(guān)管處于過(guò)渡過(guò)程時(shí)，會(huì)對(duì)電源電壓造成短路。此時(shí)，兩個(gè)開(kāi)關(guān)管將會(huì)產(chǎn)生很大的功率損耗。為了降低開(kāi)關(guān)管在過(guò)渡過(guò)程中產(chǎn)生的損耗，一般都有意讓兩個(gè)開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和截止時(shí)間錯(cuò)開(kāi)一小段時(shí)間。
請(qǐng)問(wèn)，半橋電路如果開(kāi)環(huán)使用，不加輸出電感，可以嗎？我想做個(gè)電源，輸入350VDC，輸出7VDC 2A 輸出同是出5路，70W，不需要穩(wěn)壓。哪位高手幫助解答下。
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