基于移动基站蓄电池组的开关电源设计

摘   要： 移动基站中的备用电源是由24节蓄电池(每节2 V)组成，在电池充电或放电的过程中，蓄电池组的整组电压会发生变化。本文提出了一种以移动基站蓄电池组为供电电源的开关电源设计，其输入电压允许蓄电池组的整组电压在较宽的范围内波动。该开关电源基于UC3842的调控电路，结合单端反激变换、RCD箝位等电路，可稳定输出较低纹波系数的12 V、5 V和3.3 V的供电电源。
关键词：移动基站； 蓄电池组； 开关电源； PWM； 单端反激变换； RCD箝位
       移动基站中的备用电源为24节蓄电池组成的48 V蓄电池组提供的直流电源。当市电正常供应时，蓄电池组处于充电（均充或浮充）状态。若市电掉电时，蓄电池组作为备用电源来为基站内设备供电。由于基站内的监控和防盗设备多需要12 V、5 V以及3.3 V的供电电源，如果通过市电转化，当市电掉电时，这些监控和防盗设备就会停止工作，就无法对基站内的工作情况进行实时监控。
     若以基站内蓄电池组为电压，就能够保障监控和防盗设备的持续工作。但是，基站中的每节蓄电池的输出电压会随着充放电过程的进行而不断变化。在蓄电池浮充状态下，单节电压可达到2.4 V以上，整组电压可达到60 V以上。基站中监控系统对单节蓄电池的电压下限以及整组电压下限进行了限定,即当单节蓄电池电压低于1.8 V或整组蓄电池电压低于44 V时，蓄电池停止工作。本文提出一种基于UC3842的具有较低纹波系数电压输出的开关电源电路设计。
1 UC3842介绍
     UC3842是一款高性能单端输出式电流控制脉宽调制芯片。UC3842主要由5.0 V基准电压源、占空比调节振荡器、降压器、电流测定比较器、 PWM 锁存器、高增益E/A误差放大器和适用于驱动功率 MOSFET 的大电流“图腾柱”输出电路等构成。其内部结构如图1所示。
   
       UC3842启动后，内部脉宽调制电路产生的脉冲信号从6号脚输出，控制开关功率管的开断。开关功率管导通时，产生的电流检测信号经采样电阻转化成的低压直流反馈信号送入3号脚，检测电流由1号脚误差放大器的输出电压控制。检测电流可由如下公式得到：
     
2 主体电路结构分析
     结合UC3842的特性，以及移动基站中蓄电池组的供应电压，本设计的主体电路设计如图2所示。