基于MC3423的OVP反激式开关电源设计

　　引言

　　随着电力电子技术的发展。绿色、高效、智能、稳定的电源系统已成为当代电源系统发展的主流和趋势。开关电源是一种新型电源变换器。它利用变化电场产生变化的磁场，而变化的磁场又产生变化的电场，从而起到变压作用。根据电磁辐射原理，电磁辐射的能量与频率f有关，频率越高，能量越大。因此，如将变压器开关频率提高，则在相同功率下，变压器体积变小，电源效率增高;而在开关电源体积减小、效率增高的同时，又要保证电源系统输出的稳定性和安全性，这就要求在开关电源输出上必须加上保护措施，以防止过压和过流，从而保护后继用电器。

　　开关电源的设计通常包括电路设计和磁路设计两部分，电路的设计包括输入电路、PWM控制电路、输出电路和过压过流保护等;磁路的设计主要包括高频隔离变压器等。本文以MC3423为输出过压保护电路，给出了一种反激式开关电源的设计方法。

　　1 电路设计

　　1.1 输入电路设计

　　若输入电压一般为AC180 V～260 V。一次整流滤波后的空载峰值电压为直流253～368 V，交流电流频率为50 Hz，每个线路同期的能量Ein为：

　　其中，Pout为输出功率;η为电源转换效率;f为交流电频率;这样，根据能量的基本关系，每个周期电网为电源提供的能量为：

　　式中，Vpk是输入最低交流电压经整流后的直流峰值电压Vin min是最低工作直流电压值。这样，有：

　　若Cin取标称值100 μF，耐压400 V。那么，该滤波电容将减小一次整流滤波后的输出纹波电压。图1所示是一个电源输入电路图。

　　1.2 PWM控制电路设计

　　UC3842型PWM控制器是一款保护功能比较完善的集成电路，它采用DIP8封装。具有输入过压保护、输入欠压保护、输出过流保护等功能。而且过流保护是用逐个脉冲限流保护方式与过流关闭保护方式共用，通过不同阀值比较器实现保护功能，当出现过载时，这些比较器将短路PWM输出脉冲，同时打开慢启动晶体管，并慢启动电容放电，从而保证故障消除后系统能够正确的重新启动，UC3842的PWM产生电路如图2所示。

　　1.3 输出过压保护电路设计

　　MC3423是实现OVP检测的专用芯片。MC3423一般和晶闸管(SCR)配合使用来构成过压保护电路(OVP)。OVP用于保护监视电路，以避免其由于过压或稳压器故障而造成损坏。当系统发生过压时，过压检测器将触发SCR导通而短路系统电源，迫使电源进入限流状态或通过烧断保险丝来断开系统供电。保护电压阈值可通过外接分压电阻来决定。为了避免被监视电压由于噪声而导致OVP误动。引起保护动作的最小持续时间可通过外接电容来调整。过压保护电路的作用是在输出电压超过设计值时，把输出电压限定在安全范围内。MC3423主要由两个比较器、一个内部基准电压发生器、一个恒流源电路和驱动三极管组成，MC3423的内部结构和引脚排列如图3所示。其引脚功能如下：