本文基于UC3842高性能電流模式脈沖寬度調(diào)制(PWM)發(fā)生器控制的開關(guān)電源,適合應(yīng)用于此類醫(yī)療系統(tǒng)。實驗通過光耦實現(xiàn)輸出和輸入的隔離,不僅提高了電源的效率,簡化了外圍電路,也降低了電源的成本和體積,使電源具有輸出電壓穩(wěn)定,紋波小等優(yōu)點
本文基于UC3842高性能電流模式脈沖寬度調(diào)制(PWM)發(fā)生器控制的開關(guān)電源,適合應(yīng)用于此類醫(yī)療系統(tǒng)。實驗通過光耦實現(xiàn)輸出和輸入的隔離,不僅提高了電源的效率,簡化了外圍電路,也降低了電源的成本和體積,使電源具有輸出電壓穩(wěn)定,紋波小等優(yōu)點。
以UC3842芯片為核心,提出了一種醫(yī)用開關(guān)電源設(shè)計方案。首先闡述了UC3842的基本原理,在此基礎(chǔ)上提出了單端反激開關(guān)電源的原理和設(shè)計方法。UC3842是Unitorde公司推出的電流型脈寬調(diào)制器,該調(diào)制器單端輸出,可以直接驅(qū)動雙極型功率管或場效應(yīng)管,適用于無工頻變壓器的 20~80W小功率開關(guān)電源的設(shè)計。文章介紹的設(shè)計方案采用單端反激式結(jié)構(gòu),實現(xiàn)寬電壓輸入,穩(wěn)定的直流輸出,具有輸入紋波小,輸出穩(wěn)定,體積小,質(zhì)量輕,效高,電磁兼容好等優(yōu)點,能夠很好地滿足醫(yī)療設(shè)備供電需求。
引言
近年來隨著電源技術(shù)的飛速發(fā)展,開關(guān)穩(wěn)壓電源與同容量的線性穩(wěn)壓電源相比,具有效率高,功率低,體積小,質(zhì)量輕等優(yōu)點。進入上世紀(jì)90年代以來,開關(guān)電源已廣泛應(yīng)用在各種電子電器設(shè)備、通訊、電力檢測設(shè)備電源之中。同時在醫(yī)療儀器設(shè)備中也得到了越來越廣泛的應(yīng)用,比如心電圖機,輸液泵,超聲診斷儀,監(jiān)護儀,CT機等等。開關(guān)電源的質(zhì)量好壞直接影響整個醫(yī)療電子設(shè)備的可靠性,因此,在醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計中開關(guān)電源的設(shè)計也越來越得到重視。文章基于 UC3842高性能電流模式脈沖寬度調(diào)制(PWM)發(fā)生器控制的開關(guān)電源適合應(yīng)用于此類醫(yī)療系統(tǒng)。實驗通過光耦實現(xiàn)輸出和輸入的隔離,不僅提高了電源的效率,簡化了外圍電路,也降低了電源的成本和體積,使電源具有輸出電壓穩(wěn)定,紋波小等優(yōu)點。
1 UC3842芯片介紹
UC3842是美國UNIRODE公司生產(chǎn),此IC具有引腳少(8腳),外接元件少,接線簡單,可靠性高,成本低等優(yōu)點。UC3842是電流控制型脈寬調(diào)節(jié)器。通常用于單端反激式變換器。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1:UC3842的內(nèi)部等效電路
圖中1腳和2腳為補償端和內(nèi)部電壓比較器的反相輸入端;3腳為電流檢測輸入端,外接過流檢測電阻,可構(gòu)成過流保護電路,當(dāng)3腳電壓等于或高于1 V時,電流控制檢測比較器輸出高電平,復(fù)位PWM鎖存器,從而關(guān)閉輸出脈沖;4腳接振蕩電路,產(chǎn)生所需頻率的鋸齒波RT接在4,8腳之間,CT接在4腳和地之間,5腳為地;6腳為輸出端,有拉、灌電流能力,能直接驅(qū)動雙極型功率管或MOS管。7腳是其電源端,芯片工作的開啟電壓為16 V,欠壓鎖定電壓為10 V;8腳是其內(nèi)部基準(zhǔn)電壓(5 V)。
2 開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)及工作過程
醫(yī)療設(shè)備中使用的開關(guān)電源基本電路由輸入電路、功率變換電路、輸出電路和控制電路等組成,見圖2。
圖2:開關(guān)電源的原理框圖
輸入電路包括整流電路、EMI濾波電路及暫態(tài)保護電路。整流電路是把輸入交流變?yōu)橹绷?,通常開關(guān)電源中的整流電路是采用電容輸入型。EMI濾波電路由電容和線圈組成,其作用是濾除電網(wǎng)中的高頻雜波和同相干擾信號,以及避免電源中產(chǎn)生的電磁干擾泄露到外面。暫態(tài)保護電路具有雷擊保護,開機沖擊電流限制以及輸入過電流保護功能。功率變換電路是開關(guān)電源的核心部分,主要由開關(guān)電路和變壓器組成。開關(guān)晶體管要選用開關(guān)速度快,導(dǎo)通和工作時間短的。通常功率開關(guān)管的控制方式選擇脈寬調(diào)制。輸出電路是把高頻變壓器的次級方波電壓整流成單向脈動電流,并將其平滑成設(shè)計要求的低波紋直流電壓。同時,以直流電的輸出電壓為反饋信號,通過隔離的反饋電路,由前級的PWM控制電路進行電壓的調(diào)節(jié),達到穩(wěn)壓的目的??刂齐娐返闹饕饔檬窍蝌?qū)動電路提供矩形脈沖序列,控制脈沖寬度和頻率,從而達到改變輸出電壓的目的。
3 反激式開關(guān)電源設(shè)計
文章用UC3842為核心器件設(shè)計了一個單端反激式開關(guān)穩(wěn)壓電源。開關(guān)電源控制電路是一個電壓、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。開關(guān)穩(wěn)壓電源電路圖見圖3。
圖3:開關(guān)穩(wěn)壓電源電路圖
原標(biāo)題:醫(yī)用開關(guān)電源設(shè)計方案
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2020年10月11日
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2020年10月11日
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2020年10月11日電力電量平衡的目標(biāo)和方法
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2020年10月11日為加強新能源汽車動力蓄電池梯次利用管理,提升資源綜合利用水平,保障梯次利用電池產(chǎn)品的質(zhì)量,我們組織編制了《新能源汽車動力蓄電池梯次利用管理辦法》?,F(xiàn)將征求意見稿向社會公開征求意見,如有意見或建議,請于2020年11月8日前反饋工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司。
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2020年10月11日山東電力現(xiàn)貨市場原定今年9月開展連續(xù)4個月的電力現(xiàn)貨結(jié)算試運行。但因今年5月第三次調(diào)電運行及試結(jié)算中,山東現(xiàn)貨試點在短短四天內(nèi)即產(chǎn)生了近億元“不平衡資金”,在“電改圈”內(nèi)引發(fā)高度關(guān)注推遲至今。(報道鏈接:不平衡資金逼停電改?評論丨取消電價“雙軌制”勢在必行)