恒功率电路SG6858的参数计算优化方案

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：SG6858的控制端电流最大值IC为15mA。6.SG6858电路电流取压电阻R8的计算由Io=VREFR6/，得R8=VREFR6/=2.5×1.8×103/Ω=0.2Ω7.IC3的2脚基准电压的计算图1-49所示的最大过载电压VF=Vo+KIoR8，式中，K为实施过电压保护时，输出电流超过的倍数，K取1.2。

1.电流控制回路的计算

要求：二次输出电流I_o不随输入电源电压、环境温度以及运行时间的变化而变化，是相对恒定的。

SG6858恒流输出的电流I_o由下式计算：

选择R₆时，应根据LED正向工作电流对精密稳压源IC₄的影响程度和运算放大器LM358的输入电流所产生的误差来决定阻值的大小。现取R₆=1.8kΩ，R₈=0.1Ω，I_o=1A，则信号检测电压V_R8=0.1×1.0V=0.1V。将V_REF=2.50V和R₆、R₈的值代入上式，可计算出R₇≈45kΩ。

2.电压控制回路的计算

要求电压控制回路和电流控制回路一样，不要以外界条件的变化而变化。恒压输出的电压V_o由下式决定：

上述公式不但适合于计算输出电压，也为计算精密负反馈电阻提供依据。R₁₂、R₁₃是串联分压取样电阻，总阻值不宜过小，否则会产生噪声干扰，但总阻值过大也将增加电路损耗。一般R₁₃取5kΩ，R₁₂=5kΩ，则输出电压V_o=5V。

3.反馈绕组电压的计算

二次侧IC₃的供电电压与一次绕组N_P的电压极性相同，N_P与N_S2同各端的位置相互一致，因此，VD₄与SG6858的2脚因同步而导通或截止。它的意义是，供电电压V₁紧跟直流输入电压V_D的变化而变化，而与输出电压V_o无关，这一点是非常重要的。由于输出电压V_o非常低，因此才能保证电流控制回路的控制能力对输出电流进行控制，如果输出电压V_o较高，将无法确保恒流工作。V₁与V_o的大小有关，当输出电压V_o下降到较低水平时，有可能使电流控制回路超越恒流区而无法正常工作。

二次供电电压的最低值V_F（min）为5V，它的表达式为V_F=V_DV_S2/V_P-V_FD或N_S2=N_P（V_F+V_FD）/V_D。

为了计算N_S2，首先要计算直流输入电压的最小值V_D（min）。

式中，V_min=85V；P_o=5W；f_L=50Hz；t_c=3ms；η=85%。所以，V_D（min）≈84.97V。

根据V_D（min）=84.97V，N_P=70匝，V_FD=0.6V（二极管压降），有

直流输入电压的最大值。此时，V_F达到最大值，由上式算出V，此电压并未超过LM358的电源电压极限值32V。

4.反馈绕组的计算

反馈绕组主要用于为IC₁提供供电电压和检测输入电压的要求。反馈绕组的电压极性与一次绕组同相，反馈绕组的输出电压经VD₂、C₃整流滤波后得到反馈电压V_F，要求V_F≥12V。反馈绕组匝数的计算公式为

根据N_P=70匝，V_F=12V，V_OF=0.6V，V_D（min）=84.97V，得

若将V_D（max）=375V代入上述公式，可算出V_F=N_FV_D（max）/N_P-V_OF=（10×375/70-0.6）V≈52.97V。PC816的最大值V（BR）CEO为70V，可用。

5.光耦合器串联电阻R₄的计算

电阻R₄不仅是光耦合器中发光二极管的限流电阻，而且它还是控制回路决定其增益大小的一个重要元件，它的计算公式是

式中，V_SA是LM358的正向饱和电压，正常时V_SA=3.5V；V_F6是二极管正向压降，V_F6=0.65V；V_F是光耦合器中发光二极管的正向压降，V_F=1.2V；CTR_min是光耦合器的最小电流传输比，CTR_min=80%～160%。SG6858的控制端电流最大值I_C（max）为15mA。将这些参数代入上述公式。则R₄=（3.5-0.65-1.2）×1.2/（15×10^-3）Ω=132Ω，取R₄=130Ω。R₄的阻值过大时，会使控制灵敏度降低；而阻值太小时，容易使控制回路的工作不稳定，产生误动作，甚至产生自激振荡，引发失控。