第一次使用TI的UC284X系列芯片,整个项目用了长达半年的时间,上周最后一天,完成了基本功能测试,正准备改板继续优化,在此分享一下成功的经验,同时,过程中遇到的一些困难,也希望能够得到大家的帮助。
先说一下项目的具体需求:输入DC220V±10%,输出70V,负载为两只80V100000uf的电容,要求在最短的时间内完成对电容的充电,电容充满后,电源板要继续以不低于50mA的功率为系统供电,由于系统工作电源由后级的DCDC提供,所以本电源对电压的精度要求不高。
在此之前,采用的飞兆的0880集成式电源芯片,由于一直有问题,切输出功率小,只有85W,无法满足实际需要,准备重新开发一款大功率的电源,后来选定了PI的TOP250,功率做到280W,无奈,由于是集成式的芯片,很多控制电路也是集成的,出现了与0880同样的问题,故障保护后不重启,而且充电速度还是不够快,主要是内置的MOS限流点被设置到6A左右,而且只能改小,这个方案也无法实现。
最后决定采用外置MOS的芯片,由于电流是主要关心对象,因此,选一款电流控制型,同时市场上用的比较多、质量稳定可靠、比较成熟的芯片至关重要,尤其是量产后,便于采购尤为重要,最后选择了UC2842,因为是户外工作,所以对温度有要求。
上面是最后一次调试的原理图
在设计上,虽然客户提出是220VDC输入,但是增加整流电路并不会让电路变得太复杂,成本也没有明显的增加,考虑到后期可能会要求支持110VAC输入,于是增加了整流电路。
参数设置方面,开关频率130K,较之常见的66K频率来说,较高的频率可以使用更小的变压器输出更高的功率,开关管IRFP460(500V20,RDS=0.28),工作温度较高,正在寻找其他型号的开关管,初步锁定IPW60R125C6, 输出整流管使用的快恢复共阴型的MUR1660,电流可达16A,电流由于没有专业的测量工具,只能用万用表粗略测量一下,峰值电流小于7A,输出电压稳定在73V。
经过一周的老化测试,由于稳压管的误差在2%-5%,结果出现输出电压一致性不好,看来还是要用431做,同时发现另一个问题,之前用14脚的,没出现温度过高的情况,现在改成8脚的,实测温度56度,环境温度26度。
需要做个了断了,用431需要增加一路辅助电源,以便在主电源输出电压建立之前给光耦供电,这样成本增加不少,因为后级还有DCDC,这样的电压误差还可以接受,就不再用431了。