v8彩票医用开关电源设计方案

2020-06-05 03:52字体:
  

  本文基于UC3842高功能电流形式脉冲宽度调制(PWM)爆发器限制的开合电源,适合使用于此类医疗编制。实行通过光耦完毕输出和输入的隔绝,不光升高了电源的功用,简化了外围电道,也下降了电源的本钱和体积,使电源具有输出电压平稳,纹波小等所长。

  以UC3842芯片为中心,提出了一种医用开合电源安排计划。最先阐明了UC3842的基础道理,正在此根底上提出了单端反激开合电源的道理和安排步骤。UC3842是Unitorde公司推出的电流型脉宽调制器,该调制器单端输出,可能直接驱动双极型功率管或场效应管,实用于无工频变压器的 20~80W小功率开合电源的安排。著作先容的安排计划采用单端反激式布局,完毕宽电压输入,平稳的直流输出,具有输入纹波小,输出平稳,体积小,质料轻,效高,电磁兼容好等所长,可以很好地知足医疗摆设供电需求。

  近年来跟着电源身手的飞速开展,开合稳压电源与同容量的线性稳压电源比拟,具有用率高,功率低,体积小,质料轻等所长。进入上世纪90年代今后,开合电源已广博使用正在各样电子电器摆设、通信、电力检测摆设电源之中。同时正在医疗仪器摆设中也取得了越来越广博的使用,比方心电图机,输液泵,超声诊断仪,监护仪,CT机等等。开合电源的质料口舌直接影响总共医疗电子摆设的牢靠性,是以,正在医疗摆设的安排中开合电源的安排也越来越取得珍重。著作基于 UC3842高功能电流形式脉冲宽度调制(PWM)爆发器限制的开合电源适合使用于此类医疗编制。实行通过光耦完毕输出和输入的隔绝,不光升高了电源的功用,简化了外围电道,也下降了电源的本钱和体积,使电源具有输出电压平稳,纹波小等所长。

  UC3842是美邦UNIRODE公司临蓐,此IC具有引脚少(8脚),外接元件少,接线简便,牢靠性高,本钱低等所长。UC3842是电流限制型脉宽调度器。一般用于单端反激式变换器。其内部布局睹图1。

  图中1脚和2脚为储积端和内部电压对照器的反相输入端;3脚为电流检测输入端,外接过流检测电阻,可组成过流护卫电道,当3脚电压等于或高于1 V时,电流限制检测对照器输出高电平,复位PWM锁存器,从而合上输出脉冲;4脚接振荡电道,v8彩票发生所需频率的锯齿波RT接正在4,8脚之间,CT接正在4脚和地之间,5脚为地;6脚为输出端,有拉、灌电流才具,能直接驱动双极型功率管或MOS管。7脚是其电源端,芯片职业的开启电压为16 V,欠压锁定电压为10 V;8脚是其内部基准电压(5 V)。v8彩票

  医疗摆设中操纵的开合电源基础电道由输入电道、功率变换电道、输出电道和限制电道等构成,睹图2。

  输入电道征求整流电道、EMI滤波电道及暂态护卫电道。整流电道是把输入相易变为直流,一般开合电源中的整流电道是采用电容输入型。EMI滤波电道由电容和线圈构成,其影响是滤除电网中的高频杂波和同合联扰信号,以及避免电源中发生的电磁搅扰走漏到外面。暂态护卫电道具有雷击护卫,开机打击电流束缚以及输入过电流护卫成效。功率变换电道是开合电源的中心一面,紧要由开合电道和变压器构成。开合晶体管要选用开合速率速,导通和职业时期短的。一般功率开合管的限制办法拔取脉宽调制。输出电道是把高频变压器的次级方波电压整流成单向脉动电流,并将其滑润成安排条件的低波纹直流电压。同时,以直流电的输出电压为反应信号,通过隔绝的反应电道,由前级的PWM限制电道实行电压的调度,到达稳压的方针。限制电道的紧要影响是向驱动电道供应矩形脉冲序列,限制脉冲宽度和频率,从而到达改观输出电压的方针。

  著作用UC3842为中心器件安排了一个单端反激式开合稳压电源。开合电源限制电道是一个电压、电流双闭环限制编制。开合稳压电源电道图睹图3。

  115V的相易输入电压经整流滤波后为电道供应直流职业电压。起动电道由电容C2和电阻R2组成,C2经电阻R2充电,当到达16 V时,UC3842有输出;使MOS开合Q1导通,能量存贮正在变压器T1中,此时,因为二次侧各道整流二极管反向偏置,故能量不行传到T1的二次侧,T1 侧的一次侧电贯通过电阻R10检测并与UC3842内部供应的1 V基准电压实行对照,当到达这一电泛泛Q1合断。一切变压器的绕组极性反向,输出整流二极管正向偏置,存贮正在T1中的能量传输到输出电容器中。启动解散后,反应线圈的电压整流后经取样电阻分压回送到偏差放大器的反向端(2脚)和UC3842内部的2.5 V基准电压作对照来调解驱动脉冲宽度。从而改观输出电压以完毕对输出的限制。云云能量循环不息地存贮开释,给各道输出端供应电压。

  稳压反应处境由R12,光耦合器,TL431等构成。其稳压道理:若输出电压因负载变轻而升高时,流过光耦合器的发光二极管电流增大,其发光强度填补,反应至光耦合三极管使CE间电阻变小,使加至1脚的电压下降,从而使6脚的PWM信号宽度变窄,从而到达稳压的方针。

  正在开合电源的安排完毕中,高频变压器的安排与策画是至合紧要的,其职业量也是对照大的,它的安排步骤与其他类型的变压器分歧。下面以电源安排功率为70W,功用为=80%,职业频率为30kHz为例,声明电道的安排步骤。

  个中Ag为有用铁芯面积,Aw为窗口面积,Up为原边电压,当原边电压颠簸时,取最低输入电压。Ip为原边输入电流,Us为副边输出电压,Is为副边输出电流,Kw为窗口应用系数,大凡为0.40,fs为开合频率(Hz),△B为磁通密度改变率(T),j为电流密度,大凡取400A/cm2。

  取整流二极管压降为0.7 V。副边绕组压降为0.6 得:5 V副边绕组匝数匝

  该电源经操纵注明,电源安排合理,职业牢靠,性价比高,具有很强的实质使用价格和广博的前景。UC3842是一种高功能的固定频率电流型限制器,单端输出,可直接驱动晶体管和MOSFET,具有管脚数目少,外围电道简便,装配与调试简易,价值低廉等所长。安排布局简便,功能平稳,完毕了对医疗摆设供电的成效,对医疗摆设的具体功能升高大有利益。

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