文章编号：1007-9416（2019）08-0145-02
0 引言
星载二次电源在空间环境下稳定工作，需具备抗辐照能力，其驱动电路也需满足这一要求。本文电源是基于有源箝位正激变换器，由于常用的有源箝位PWM控制芯片的质量等级无抗辐照指标，因此本文基于有宇航等级的PWM控制芯片UC1843和互补型MOS驱动器UC1715，设计一种满足有源箝位正激电路要求的驱动电路。
1 电源的驱动要求
有源箝位正激变换器的原理框图如图1所示。在正激拓扑的基础上，加入有源箝位部分，有源箝位部分包括箝位开关QC和箝位电容CR。
主开关管QA、箝位开关管QC分别由驱动信号FDR1、FDR2控制，FDR1、FDR2的工作时序图如图2所示。
开关管QA、QC交替导通。当主开关管QA导通时，次级二极管D1导通，初级侧电流传至变压器次级传递给负载;主开关管QA关断，箝位开关管QC导通时，变压器T1中的励磁电流给箝位电容CR充电，实现磁复位。通过调节QA、QC交替导通的死区时间td1、td2，利用变压器T1的漏感与主开关管QA分布电容之间的谐振，可以实现主开关管QA的软开关。
2 芯片介绍
2.1 PWM控制芯片UC1843
TI公司的UC1843包含可微调的振荡器、脉宽调制器、高增益的误差放大器以及电流取样比较器。其内部框图如图3所示。
1脚为芯片的补偿引脚，用于反馈回路的补偿网络;2脚为误差放大器的“-”端;3脚为电流取样比较器的输入端，当电压大于1V时芯片关断;4脚为主驱动器，接有源箝位正激电路的主开关管;5脚为芯片地;6脚为PWM输出信号;7脚为电源输入，电压小于7.8V芯片关断不能正常工作;8脚为5V基准电压的输出。
2.2 互补型MOS驱动器UC1715
图4为UC1715的内部原理框图，1脚为芯片的电源输入端，输入电压范围为7V到30V;2脚为辅助驱动器，接有源箝位正激电路的箝位开关管，其驱动能力比主驱动器要弱;3脚为芯片地;4脚为主驱动器，接有源箝位正激电路的主开关管;5脚用来设定主驱动器的延时;6脚接外部PWM信号，接UC1843的输出;7脚用来设定辅助驱动器的延时;8脚为使能端，高电平有效。
3 驱动电路设计
3.1 驱动信号转换电路
图5为驱动信号转换电路，UC1843经电流反馈调节后的一路PWM控制信号经互补型驱动器UC1715转换成两路PWM控制信号，可对开关管进行精确控制。通过T1、T2管脚外接电阻R58和R60可以调节图2中td1和td2的死区时间。
3.2 隔离驱动电路
采用隔离型驱动电路可将驱动的控制端与功率端隔离，将UC1715生成的两路驱动信号经过变压器转换为隔离的驱动信号，驱动MOS管，实现有源箝位与功率变换。图6为隔离驱动电路。
电容C1、C2用于将驱动信号中的直流部分阻断，防止驱动变压器饱和，二极管D1用于磁恢复以及消除负压。
3.3 保护电路
为了保证驱动电路的正常运行，保护电路是必须的。采用电流隔离采样电路，检测主电路变压器初级测的电流。图7为电流采样电路。
电流互感器T4初次级匝比为1：100，感应电流在电阻形成的感应电压输入UC1843的ISEN管脚。当感应电压高于1V时，UC1843停止输出，驱动电路停止工作，电源停止工作。
4 实验结果
图8所示为两路最终的驱动波形，驱动电压为12V左右，两个管之间的驱动延时约为200ns，驱动波形能很好的驱动主管和箝位管，满足驱动的要求。
5 结语
本设计采用UC1843和UC1715相结合的方法，同时采用隔离驱动电路，设计了满足有源箝位正激要求的驱动电路。既满足了星载电源的环境要求，又实现了控制端和功率端的隔离。
参考文献
[1] 张占松，蔡宣三.开关电源的原理与设计[M].北京：电子工业出版社，2004.
[2] 王華彪，陈亚宁.IGBE和MOSFET的隔离驱动技术[J].电源应用术，2006，9（5）：43-45.
Design of Driving Circuit for Spaceborne Power Supply Based on UC1843
GU Da-fei
（Shanghai Jiaotong University，Shanghai 201908）
Abstract：based on the pwm control chip UC1843 with aerospace level and the complementary MOS driver UC1715， using isolation drive technology and current isolation sampling technology， a driving circuit of space-borne secondary power supply based on active clamp forward is designed. The driving circuit meets the driving requirements and works reliably and stably.
Key words：active clamp;UC1843;UC1715;drive circuit