【正文】 干擾。這個噪聲會傳導(dǎo)到輸人輸出端，形成傳導(dǎo)干擾。 故整流濾波電路如下所示： 圖 、抑制開關(guān)電源產(chǎn)生的干擾 （ 1）、產(chǎn)生干擾的原因： 山東科技大學(xué) 2020 級畢業(yè)設(shè)計（論文） 46 圖 干擾源及電流電壓波形 開關(guān)電路是開關(guān)電源的核心也是主要的干擾源之一，它主要由開關(guān)管和高頻變壓器組成。（或者，電容濾波要獲 得較好的效果，工程上也通常應(yīng)滿足 ?RLC≥6~10 。后的某個點(diǎn)，正弦曲線下降的速率越來越快，二極管關(guān)斷。時，正弦曲線下降的速率很慢。 時， v2開始下降。顯然，當(dāng)Ｒ L很 小，即 IL 很大時，電容波的效果不好，見濾波曲線中的 2。 Ⅱ 、濾波原理 若電路處于正半周，二極管 D D3 導(dǎo)通，變壓器次端電壓 v2 給電容器 C 充電。 在負(fù)載電阻上正負(fù)半周經(jīng)過合成，得到的是同一個方向的單向脈動電壓 ② 、負(fù)載上的直流電壓和直流電流 山東科技大學(xué) 2020 級畢業(yè)設(shè)計（論文） 41 輸出電壓是脈動電壓，通常用它的平均值與直流電壓等效 圖 負(fù)載電壓波形 輸出的平均電壓為： 22π0 2L 22ds i n2π1 VVttVV ??? ? ?? 流過負(fù)載的平均電流 為 ： LLRVR VR VI ???L2L2L 22 流過二極管的平均電流為： L2L2LD 22 R VRVII ??? 二極管所承受的最大反向電壓： 2Rmax 2VV ? （ 2） 濾波電路 山東科技大學(xué) 2020 級畢業(yè)設(shè)計（論文） 42 圖 濾波電路 ① 、基本概念及原理 濾波電路利用電抗性元件對交、直流阻抗的不同，實(shí)現(xiàn)濾波。舉例說明，當(dāng) TA =50時， I= I1；而當(dāng) TA =25時， I= I1。顯然，漏電流與 C成正比。鑒于理論計算比較繁瑣且誤差較大，通常是由生產(chǎn)廠家進(jìn)行 實(shí)際測量，根據(jù)噪聲頻譜逐點(diǎn)測出所對應(yīng)的插入損耗，然后會出典型的插入損耗曲線，提供給用戶。 插入衰減），它是評價電磁干擾濾波器性能優(yōu)劣的主要指標(biāo) . ① 、 插入損耗（ AdB）是頻率的函數(shù)，用 dB表示。當(dāng)電源開啟瞬間由于瞬間電流大，加 RT1（熱敏電阻）就能有效的防止浪涌電流。圖（ c） 中的 L、 C1和 C2用來濾除共模干擾， C3和 C4濾除串模干擾。為減小漏電流，電容量不得超過 ， 并且電容器中點(diǎn)應(yīng)與大地接通。 L的電感量與 EMI 濾波器的額定電流有關(guān)，參見下表： 表 電感量范圍與額定電流的關(guān)系 額定電流 I(A) 1 3 6 10 12 15 電感量范圍 L(mH) 8～ 23 2～ 4 ～ ～ ～ ～ 需要指出，當(dāng)額定電流較大時，共模扼流圈的線徑也要相應(yīng)增大，以山東科技大學(xué) 2020 級畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 便能承受較大的電流。 （ 2）、基本電路 【 15】 ： 圖 電磁干擾濾波器的基本電路 該五端器件有兩個輸入端、兩個輸出端和一個接地端，使用時外殼應(yīng)接通大地。若從形成特點(diǎn)看，噪聲干擾分串模干擾與共模干擾兩種。當(dāng)加在壓敏電阻兩端的電壓超過其工作電壓時，其阻值降低，使高壓能量消耗在壓敏電阻上，若電流過大， F F F3 會燒毀保護(hù)后級電 路。 Ⅱ 、所謂通流容量 ,即最大脈沖電流的峰 值。 故在設(shè)計防雷單元中應(yīng)當(dāng)選用浪涌抑制型 的壓敏電阻。 浪涌抑制型：是指用于抑制雷電過電壓和操作過電壓等瞬態(tài)過電壓的壓敏電阻器，這種瞬態(tài)過電壓的出現(xiàn)是隨機(jī)的，非 周期 的，電流電壓的峰值可能 很大。利用這一功能，可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過電壓，保護(hù)電路免收過電壓的損害。壓敏電阻器的電阻材料是半導(dǎo)體，所以它是半導(dǎo)體電阻器的一個品種。 開關(guān)電源的電路組成方框圖如下 [12]： 圖 開關(guān)電源電路組成方框圖 輸入電路各單元的原理及應(yīng)用電路 防雷單元 ： 為了防止有雷擊時產(chǎn)生的高壓對整個系統(tǒng)的電路產(chǎn)生影響，應(yīng)在系統(tǒng)的輸入端設(shè)置防雷單元，從而保護(hù)整個系統(tǒng)。如由于某種原因使 V O 升高時 , PWM 就改變控制電壓的占空比 , 使斬波后的電壓均值下降 , 導(dǎo)致 VO 下降 , 最后使 VO 趨于穩(wěn)定 。所產(chǎn)生的方波送往脈沖寬度調(diào)制器。 電流檢測和限定 : 圖 電流檢測電路 工作原理 山東科技大學(xué) 2020 級畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 圖 UC3842原理圖 （ 1）、電路上電時，外接的啟動電路通過引腳 7提供 UC3842 芯片所需的啟動電壓。此電壓由電流取樣輸入（管腳 3）監(jiān)視并與來自誤差放大器的山東科技大學(xué) 2020 級畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 輸出電平相比較。 UC3842作為電流模式控制器工作，輸出開關(guān)導(dǎo)通由振蕩器起始，當(dāng)峰值電感電流達(dá)到誤差放大器輸出（管腳 1）建立的門限電平時中止。同相輸入在內(nèi)部偏置于 腳引出。在 CT放電期間，振蕩器產(chǎn)生一個內(nèi)部消隱脈沖保持“或非”沒的中間輸入為高電平，這導(dǎo)致輸出為底狀態(tài)，從而產(chǎn)生了一個數(shù)量可控的輸出靜區(qū)時間。一般設(shè)置自饋電的感應(yīng)繞組 ,當(dāng)開關(guān)電源正常工作山東科技大學(xué) 2020 級畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 后 , 轉(zhuǎn)由自饋電供給 UC3842 ,電流將升至 15 mA。當(dāng)工作電壓 Ucc 大于 34 V 時 ,穩(wěn)壓管穩(wěn)壓 ,使內(nèi)部電路在小于 34 V 下可靠工作 。 表 UC3842引腳功能 引腳號 1 2 3 4 5 6 7 8 功能 補(bǔ)償 反饋 電流檢測 RT/CT 地 輸出 VO 輸入 VI Vref (2)、其應(yīng)用電路圖如下所示： 山東科技大學(xué) 2020 級畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 圖 UC3842應(yīng)用電路圖 UC3842 各結(jié)構(gòu) 的 作用及 原理介紹： ① 、由恒頻時鐘 脈沖置位鎖存器 ,輸出脈沖 ,以驅(qū)動功率管導(dǎo)通 ,使電源回路的電流增大。 圖 UC3842 的內(nèi)部框圖 電流 型脈寬調(diào)制器 UC3842的主要優(yōu)點(diǎn)：單端輸出，可直接驅(qū)動雙極型功率管或場效應(yīng)管；管腳數(shù)量少，外圍電路簡單；電壓調(diào)整率可達(dá) %；工作頻率更可高達(dá) 500 kHz；啟動電流小于 1 mA，正常工作電流為 12 mA；欠壓鎖定，帶滯后；鎖存脈寬調(diào)制，可逐周限流；并可利用高頻變壓器實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)隔離。 (5)圖騰柱輸出電路能夠提供大電流輸出 ,輸出電流可達(dá) 1A,可直接對MOSFET 進(jìn)行驅(qū)動 。 該芯片主要有以下性能 : (1)可調(diào)整振蕩器的放電電流以產(chǎn)生精確的占空比 。 接地 開關(guān)電源比線性電源會產(chǎn)生更多的干擾，對共模干擾敏感的用電設(shè)備，應(yīng)采取接地和屏蔽措施，按 ICEl000． EN61000． FCC 等 EMC 限制，形狀開關(guān)電源均采取 EMC 電磁兼容措施，因此開關(guān)電源一般應(yīng)帶有 EMC 電磁兼容濾波器。 AC／ DC 變換按電路的接線方式可分為，半波電路、全波電路。 當(dāng)今軟開關(guān)技術(shù)使得 DC／ DC 發(fā)生了質(zhì)的飛躍，美國 VICOR 公司設(shè)計制山東科技大學(xué) 2020 級畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 造的多種 ECI 軟開關(guān) DC／ DC 變換器，其最大輸出功率有 300W、 600W、 800W等，相應(yīng)的功率密度為 ( 17)W／ cm3，效率為 (80～ 90)％。當(dāng)開關(guān)管 VT1 截止時，變壓器Ｔ初級繞組中存儲的能量，通過次級繞組及 VD1 整流和電容Ｃ濾波后向負(fù)載輸出。變壓器的 勵磁電流通過磁復(fù)位電路降為零，防止磁芯飽和?，F(xiàn)簡介 隔離型電路（都是用變壓器實(shí)現(xiàn)電氣隔離）中的 正激電路、 反激 電路 。主要分為半橋式、全橋式、推挽式、單端反激式、單端正激式等等。 (3)Buck— Boost 電路 —— 降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓 Uo大于或小于輸入電壓 Ui，極性相反，電感傳輸。 DC/DC變換 [7] Dc/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。電流控制 PwM技術(shù)有很多山東科技大學(xué) 2020 級畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 優(yōu)點(diǎn)，如電壓調(diào)整率好：回路穩(wěn)定性好，負(fù)載響應(yīng)快：功耗?。河休^好的并聯(lián)能力等等。時鐘振蕩器輸出的穩(wěn)定時鐘信號通過鎖存器控制著三極管的通斷。和誤差放大器的輸出 us分別加至 P州比較器同向端和反向端，構(gòu)成了電流內(nèi)環(huán)。 由上圖可以看出反饋電路由兩部分組成：輸出電壓 u。由于電壓型控制對負(fù)載電流沒有限制，因而需要額外的電路來限制輸出電流。下圖為其對應(yīng)的主要波形。雖然這些控制方法到目前沒有得到廣泛應(yīng)用，但是由于其獨(dú)特的控制性能，應(yīng)用前景可觀。定開通時間控制即開關(guān)額導(dǎo)通時間不變，通過改變開關(guān)的關(guān)斷時間按來調(diào)節(jié)占空比；定關(guān)斷時間控制則相反，開關(guān)的關(guān)斷時間不變，通過改變開關(guān)的開通時間來調(diào)節(jié)占空比；遲滯比較的控制方式是對受控量（輸出電壓或電流）設(shè)定一 個上限和一個下限，當(dāng)受控量低于下限時開通開關(guān)，而當(dāng)受控量超過上限時關(guān)斷開關(guān)，因此在這種控制方式下開通時間和關(guān)斷時間都是變化的。采用不同的檢查信號和不同的控制電路會有不同的控制效果。開關(guān)電源包括主電路和控制電路兩部分，虛線框內(nèi)是控制電路部分。 山東科技大學(xué) 2020 級畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 開關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。 開關(guān)電源是利用現(xiàn)代 電力電子技術(shù) ，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由 脈沖寬度調(diào)制 （ PWM）控制 IC和 MOSFET 構(gòu)成。采用了控制集成電路的開關(guān)電源更具有效率高、輸出穩(wěn)定、可靠性高，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制等功能，是世界電源的發(fā)展趨勢。 ⑶ 、 模塊化 模塊化是開關(guān)電源發(fā)展的總體趨勢，可以采用模塊化電源組成分布式電源系統(tǒng)，可以設(shè)計成 N＋ 1 冗余電源 系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴(kuò)展。 ⑵ 、 高效率和高可靠性 山東科技大學(xué) 2020 級畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 開關(guān)電源使用的元件大大少于連續(xù)工作電源，因此提高了可靠性。故高頻化是開關(guān)電源的主要發(fā)展方向， 因此國外各大開關(guān)電源制造商都致力于同步開發(fā)新型高智能化的元器件，特別是改善二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體（ Mn— Zn)材料上加大科技創(chuàng)新，以提高在高頻率和較大磁通密度（ Bs)下獲得高的磁性能，而電容器的小型化也是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。 開關(guān)電源相關(guān)技術(shù)的研究正處于迅速發(fā)展階段。 40 多年來，開關(guān)電源經(jīng)歷了三個重要發(fā)展階段 [1]： 第一個階段是功率半導(dǎo)體器件從雙極性器件（ BPT、 SCR、 GTO）發(fā)展山東科技大學(xué) 2020 級畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 為 MOS 型器件（功率 MOS、 FET、 IGBT、 IGCT 等），使電力電子 系統(tǒng)有可能實(shí)現(xiàn)高頻化，并大幅度降低導(dǎo)通損耗，電路也更為簡單。 隨著 VLST(Very lagrge scale integration)新品尺寸的不斷減小，電源的尺寸與微處理器相比要大得多。PWM 開關(guān)電源效率可達(dá) 65— 70%。電源的發(fā)展經(jīng)歷了從線性電源、相控電源到開關(guān)電源的發(fā)展歷程。s work and life is increasingly close relationship, and electronic equipment are inseparable from reliable power power supply is the use of modern power electronic technology, control switch transistor opened and shut off time ratio, maintain a stable output voltage power supply, generally by PWM (pulse width modulation) control IC and MOSFET the development of electronic technology to improve manostat memory the conversion efficiency, reduce its size and weight, a thorough study on the based on pulse width omdulatros UCC3842 switch 山東科技大學(xué) 2020 級畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 power emerged, and gradually replace traditional series linear on the control chip UC3842 design a new oneport flyback type, fixed voltage output the switching voltage stabilizer, applicable to need bigger current dc analyzes the working principle of the power supply, including the main cir