大功率可调开关电源关键设计

　　DC/DC 电源拓扑一般分为三类：降压、升压和升降压。此处以降压拓扑介绍，简化效果图如下图3 所示。输出与输入同极性，输入电流脉动大，输出电流脉动小，结构简单。

　　图 3 Bulk 降压斩波电路

　　在开关管导通时间ton，输入电源给负载和电感供电；开关管断开期间toff，电感中存储的能量通过二极管组成续流回路，保证输出的连续。负载电压满足如下关系式（2-2）：

　　2.3 典型电路与参数设计

　　典型电路如下图4 所示。

　　图 4 MC33060 的降压斩波电路

　　MC33060 作为主控芯片控制开关管的导通与截止，由其内部结构功能可知，在MC33060内部有一个+5V 参考电压，通常用作两路比较器的反相参考电压，设计中1 脚和2 脚的比较器用来作为输出电压反馈，13 脚和14 脚的比较器用来检测开关管的电流是否过流。电路中2 脚通过一个反相电路接参考电压，降压输出反馈经一同相电路接MC33060 的1 脚。当电路处于工作状态时，1 脚和2 脚电压就会相互比较，根据两者的差值来调整输出波形脉宽，达到控制和稳定输出的目的。

　　电路中过流保护采用0.1 欧姆额定功率为1W 的功率电阻作为采样电阻，在电流过流点，采样电阻上的电压为0.1V.14 脚用作采样点，因此13 脚的参考电压由Vref 分压设定为0.15V，相比0.1V 留有一定余地。当采样电压高于设定值时，MC33060 将自动保护，关闭PWM 输出。保护点还和3 脚的控制信号有关，根据对该脚的功能分析，选择积分反馈电路，使得降压电路在空载或满载时，Comp 脚的电压始终在正常范围（0.5V-3.5V）之内。

　　输出 PWM 波形的频率由管脚5 的电容和管脚6 的电阻值来确定，降压电路采用25KHz的波形频率，选择CT 值为1nF 电容，RT 为47K 的普通电阻达到设计要求。

　3.本系统设计

　　本设计采用的是DC（Direct Current）/DC 转换电路中的降压型拓扑结构。输入为220VAC和0-10V 可调直流电压，输出为0-180V 可调，最大输出电流能达8A，系统组成框图如下图5 所示。在大功率开关电源设计中，为防止在启动时的高浪涌电流冲击，常采用软启动电路，本设计不重点介绍。

　　图 5 系统组成框图

　　3.1 整流滤波电路

　　采用全桥整流电路，如下图6 所示。输出电流要求最大达到8A，考虑功率损耗和一定的余量，选择10A 的方桥KBPC3510 和10A 的保险管。整流后的电压达310V，采用两个250V/100uF 电容作滤波处理。图中开关S1 和电阻R1 并联为“软启动”部分，此处未作详细讲解，详细软启动设计见各种开关电源软启动设计。

　　图 6 整流电路。