基于LM5025的有源箝位模块电源设计

LM5025内置输入欠压锁定电路。在VIN和GND之间外接分压电阻，可设定变换器的工作范围。分压电阻必须确保当VIN在工作范围内时，UVLO的电压值大于2.5V。如果VIN低于欠压门限，控制器的所有功能将关断，并进入低功耗待机状态。UVLO的滞环通过内部20μA电流源实现。UVLO端也可以用来实现外部关断，将UVLO端的电压拉至小于2.5V的门限时，变换器关断。

　　（3）过流保护

LM5025有两种过流保护：一种是CS1的采样电压大于0.25V时，逐脉冲限流模式；另一种是CS2的采样电压大于0.25V时，控制器进行打嗝式限流保护。此时控制器关断输出，先对软启动电容放电并将软启动电流源降到1μA，软启动电容完全放电后，再由1μA的电流源缓慢充电。当SS端电压接近1V时，PWM比较器在OUT_A产生第一个脉冲，软启动电流源恢复到20μA。

　　（4）热保护

LM5025内置热关断电路，保护芯片不超过最大结温。热保护典型值是165℃，控制器进入待机状态，输出驱动和输入偏置稳压器都不工作。热滞后25℃之后，变换器重新软启动。

　　以LM2025为核心的有缘钳位变换器，具有完善的保护功能、稳定的性能和较低的成本，在电源的设计中得到广泛的使用。

　　4 实验结果分析

　　实验模块的主功率拓扑采用有源箝位正激变换器电路，该拓扑的变压器复位方式可进一步提高变换器效率，控制电路芯片选用LM5025。变换器输入电压为18V～36V，输出电压为5V，输出电流为10A。标准24V输入，输出满载时效率达到92%。图2为主开关管和箝位管驱动信号波形。由图中可以看出，主路开关管开通和有源钳位管开通之间加入一个死区，以避免两个开关管同时导通。图3为主开关管的VDS波形。由图中可以看出，主开关管两端的电压被钳位在40V左右，降低了开关管的损耗，提高了效率。图4为输出端整流管和续流管的驱动波形。由于变压器上为完整的方波，而副边同步整流管采用的变压器自驱动，故其驱动波形也近似为方波，幅值与变压器的变比和输出电压有关。

　　5 结论

有源钳位电路除具有效率高、磁芯自恢复等优点，还因为变压器上的波形为完整的方波，同步整流可以采用变压器自驱动，因而广泛使用于中小功率的DC/DC变换器电源设计。本文在对有源钳位正激电路分析的基础上，设计了一款 18V~36V输入，输出5V/10A的军用模块电源。实验结果证实了有源钳位正激电路的优越性。