【正文】 斷時(shí)產(chǎn)生頻率為 f1 的干擾，而輸出二極管反向電流引起頻率為 f2 的干擾。由于二次整流回路中 V 在開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)頻率很高，即由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂沟臅r(shí)間很短，在短時(shí)間內(nèi)要讓存儲(chǔ)電荷消失就產(chǎn)生反向電流的浪涌。這種脈沖干擾產(chǎn)生的主要原因是：　　①、在開關(guān)管導(dǎo)通瞬間，變壓器初級(jí)線圈產(chǎn)生很大的涌流，并在初級(jí)線圈的兩端出現(xiàn)較高的浪涌尖峰電壓。 圖 輸出電壓隨負(fù)載的變化山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）452OLd2O1.)53(=, 0VTCR???～? 由此可見，其輸出電壓值隨著負(fù)載電流的變化而不斷變化，因此為使其達(dá)到真正意義上的恒壓值，應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行穩(wěn)壓處理。工程上有詳細(xì)的曲線可供查閱。時(shí)二極管仍然導(dǎo)通。指數(shù)放電起始點(diǎn)的放電速率很大。所以電容濾波適合輸出電流較小的場合。山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）43 濾波原理所以，在 t1 到 t2 時(shí)刻，二極管導(dǎo)電，Ｃ充電，vC=vL 按正弦規(guī)律變化；t2 到 t3 時(shí)刻二極管關(guān)斷，vC=vL 按指數(shù)曲線下降，放電時(shí)間常數(shù)為 RLC。 經(jīng)過濾波電路后，既可保留直流分量、又可濾掉一部分交流分量，改變了交直流成分的比例，減小了電路的脈動(dòng)系數(shù)，改善了直流電壓的質(zhì)量。 整流濾波電路 【17】（1）、整流電路①、工作原理：圖 整流電路山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）40 整流電路的波形圖當(dāng)正半周時(shí)二極管 DD3 導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周。③、額定電流： 額定電流還與環(huán)境溫度T A有關(guān)：例如，國外有的生產(chǎn)廠家給出了下述經(jīng)驗(yàn)公式：I=I1(85TA)/45 (4)山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）39式中，I 1是40176。以圖d為例，f=50Hz,C= C 3 + C4 =4400Pf, VC 是C 3 、C 4 上的壓降，亦即輸出端得對(duì)地電壓，可取V C ≈220V/2=110V。山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）38式中V 1是噪聲源直接加到負(fù)載上的電壓，V 2是在噪聲源與負(fù)載之間插入電磁干擾濾波器后負(fù)載上的噪聲電壓，且V 2﹤﹤V 1。 （3）、EMI濾波器的技術(shù)參數(shù) 【16】 EMI濾波器的主要技術(shù)參數(shù)有：額定電壓、額定電流、漏電流、測試電壓、絕緣電阻、直流電阻、使用溫度范圍、工作溫升Tr 、插入損耗AdB、外形尺寸、重量等。圖（d）則是把共模干擾濾波電容C3和C4接在輸出端.為了保證所設(shè)計(jì)的開關(guān)電源有較好的穩(wěn)定性，在本設(shè)計(jì)中EMI濾波器采用的電路圖如(d)圖所示。下圖為一種兩基復(fù)合式EMI濾波器的內(nèi)部電路，由于采用兩級(jí)（ 亦稱兩節(jié)）濾波，因此濾除噪聲的效果更佳： 兩級(jí)復(fù)合式EMI濾波器為減小體積、降低成本，開關(guān)電源一般采用簡易式單級(jí)EMI濾波器，典型電路圖如下所示：山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）36 單片開關(guān)電源常用的四種EMI濾波器圖(a)與圖（b）中的電容器C能濾除串模干擾，區(qū)別僅是圖（a）將C接在輸入端， 圖（b）則接C到輸出端。C1和C2采用薄膜電容器，容量范圍大致是 ～ ，主要用來濾除串模干擾。L對(duì)串模干擾不起作用，但當(dāng)出現(xiàn)共模干擾時(shí)，由于兩個(gè)線圈的磁通方向相同， 經(jīng)過耦合后總電感量迅速增大，因此對(duì)共模信號(hào)呈現(xiàn)很大的感抗，使之不易通過，故稱作共模扼流圈。因此，山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）34電磁干擾濾波器應(yīng)符合電磁兼容性(EMC)的要求，也必須是雙向射頻濾波器，一方面要濾除從交流電源線上引入的外部電磁干擾， 另一方面還能避免本身設(shè)備向外部發(fā)出噪聲干擾， 以免影響同一電磁環(huán)境下其他電子設(shè)備的正常工作。根據(jù)傳播方向的不同， 電源噪聲可分為兩大類： 一類是從電源進(jìn)線引入的外界干擾， 另一類是由電子設(shè)備產(chǎn)生并經(jīng)電源線傳導(dǎo)出去的噪聲。 10%時(shí) 的 最 大 脈 沖 電 流 值 .為 了 延長 器 件 的 使 用 壽 命 ,ZnO 壓 敏 電 阻 所 吸 收 的 浪 涌 電 流 幅 值 應(yīng) 小 于 手 冊(cè) 中給 出 的 產(chǎn) 品 最 大 通 流 量 .然 而 從 保 護(hù) 效 果 出 發(fā) ,要 求 所 選 用 的 通 流 量 大 一些 好 .在 許 多 情 況 下 ,實(shí) 際 發(fā) 生 的 通 流 量 是 很 難 精 確 計(jì) 算 的 ,則 選 用 220KA 的 產(chǎn) 品 .如 手 頭 產(chǎn) 品 的 通 流 量 不 能 滿 足 使 用 要 求 時(shí) ,可 將 幾 只 單 個(gè)的 壓 敏 電 阻 并 聯(lián) 使 用 ,并 聯(lián) 后 的 壓 敏 電 不 變 ,其 通 流 量 為 各 單 只 壓 敏 電 阻山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）33數(shù) 值 之 和 .要 求 并 聯(lián) 的 壓 敏 電 阻 伏 安 特 性 盡 量 相 同 ,否 則 易 引 起 分 流 不 均勻 而 損 壞 壓 敏 電 阻 值 。I、所謂壓敏電壓，即擊穿電壓或閾值電壓。高 功 率 型 ： 是 指 用 于 吸 收 周 期 出 現(xiàn) 的 連 續(xù) 脈 沖 群 的 壓 敏 電 阻 器 ，例 如 并 接 在 開 關(guān) 電 源 變 換 器 上 的 壓 敏 電 阻 ， 這 里 沖 擊 電 壓 周 期 出 現(xiàn) ，且 周 期 可 知 ， 能 量 值 一 般 可 以 計(jì) 算 出 來 ， 電 壓 的 峰 值 并 不 大 ， 但 因出 現(xiàn) 頻 率 高 ， 其 平 均 功 率 相 當(dāng) 大 。考慮到本設(shè)計(jì)的目的，在此，只講一下保護(hù)用的壓敏電阻。所以從材料的角度老看，氧化鋅壓敏電阻器是一種“IIⅥ族氧化物半導(dǎo)體” 。FFF3 均為保險(xiǎn)絲圖 壓敏電阻（1） 壓敏電阻 [13]①“壓敏電阻”意思是在一定電流電壓范圍內(nèi)電阻值隨著電壓而發(fā)生變化，或者說“電阻值隨電壓敏感”的阻器。山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29基于 UC3842 的單端反激式開關(guān)電源的設(shè)計(jì) 開 關(guān) 電 源 的 電 路 組 成開關(guān)電源的主要電路是由防雷單元、輸入電磁干擾濾波器（EMI） 、整流濾波電路、功率變換電路、PWM 控制器電路、輸出整流濾波電路組成。 技術(shù)參數(shù)圖 封裝外形圖表 UC3842 引出端功能表 UC3842 最大額定值（除非特別說明外，Tamb=25186。開關(guān)功率管工作產(chǎn)生的交變信號(hào)經(jīng)取樣電路轉(zhuǎn)化為低壓直流信號(hào)反饋到 7 引腳，維護(hù)系統(tǒng)的正常工作（2） 、電路正常工作后，取樣電路反饋的低壓直流信號(hào)經(jīng)第 2 引腳送到芯片內(nèi)部的誤差比較器，與內(nèi)部基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生的誤差信號(hào)送往脈寬調(diào)制電路，完成脈沖寬度的調(diào)制，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。當(dāng)電源輸出過載或者如果輸出電壓取樣丟失時(shí)，一樣的工作條件將出現(xiàn)。所用的電流取樣比較器—脈寬調(diào)制鎖存配置確保在任何給定的振蕩器周期內(nèi)，僅有一個(gè)單脈沖出現(xiàn)在輸出端。微安，它將引起輸出電壓誤差，后者等于輸入偏置電流和等效輸入分壓起源電阻的乘積。④、誤差放大器其提供了一個(gè)有可訪問反向輸入和輸出的全補(bǔ)償誤差放大器。③、振蕩器 振蕩器頻率由定時(shí)元件RT和CT選擇值決定。當(dāng)Vcc小于開啟電壓閥值時(shí),整個(gè)電路耗電僅1 mA ,高壓可直接由輸入電阻Rin 降壓后為芯片供電,由輸入電容推動(dòng)建立電壓。這樣逐個(gè)檢測和調(diào)節(jié)電流脈沖就可達(dá)到控制電源輸出的目的。其內(nèi)部參考圖：V REF山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19圖 UC3842 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 結(jié)構(gòu)介紹下圖出示了其內(nèi)部電路圖和引腳圖圖 UC3842 內(nèi)部電路圖及引腳圖（1） UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式，共有 8 個(gè)山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20引腳，各腳功能如下：① 腳是誤差放大器的輸出端，外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性②腳是反饋電壓輸入端，此腳電壓與誤差放大器同相端的 基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差電壓，從而控制脈沖寬度；③腳為電流檢測輸入端， 當(dāng)檢測電壓超過 1V 時(shí)縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài)；④腳為定時(shí)端，內(nèi)部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時(shí)間常數(shù)決定，f=(RTCT)；⑤腳為公共地端；⑥腳為推挽輸出端，內(nèi)部為圖騰柱式，上升、下降時(shí)間僅為 50ns 驅(qū)動(dòng)能力為177。(7)起 動(dòng) 電 流 和 工 作 電 流 低 ,啟 動(dòng) 電 流 小 于 1mA,正 常 工 作 電 流 為 15mA。( 3 )帶 鎖 定 的 PWM ( Pulse WidthModulation),可 以 實(shí) 現(xiàn) 逐 個(gè) 脈 沖 的電 流 限 制 。 保護(hù)電路開關(guān)電源在設(shè)計(jì)中必須具有過流、過熱、短路等保護(hù)功能，故在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首選保護(hù)功能齊備的開關(guān)電源模塊，并且其保護(hù)電路的技術(shù)參數(shù)應(yīng)與用電設(shè)備的工作特性相匹配，以避免損壞用電設(shè)備或開關(guān)電源。按電路工作象限又可分為一象限、二象限、三象限、四象限。 AC／DC 變換 [9]AC／DC 變換是將交流變換為直流，其功率流向可以是雙向的，功率流由電源流向負(fù)載的稱為“整流”，功率流由負(fù)載返回電源的稱為“有源逆變”。唯一的缺點(diǎn)是輸出的紋波電壓較大，外特性差，適用于相對(duì)固定的負(fù)載。電路使用的變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積也較大，正因?yàn)檫@個(gè)原因，這種電路的實(shí)際應(yīng)用較少?！‰娐返暮唵喂ぷ鬟^程為：開關(guān)管 S 開通后，變壓器原邊電壓上正下負(fù)，根據(jù)同名端，負(fù)邊電壓也為上正下負(fù)，因此二極管 D1 導(dǎo)通，D2 截止，電山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14感電流逐漸增長。各種形式的電源電路的基本功能塊是相同的，只是完成這些功能的技術(shù)手段有所不同。上 述 為 非 隔 離 型 電 路 （ 指 輸 入 和 刪 除 共 地 ） 。其具體電路分以下幾類：(1)Buck 電 路 ——降 壓 斬 波 器 ， 其 輸 出 平 均 電 壓 Uo 小 于 輸 入 電 壓Ui， 極 性 相 同 。 開 關(guān) 電 源 可分 為 AC/DC 和 DC/DC 兩 大 類 ， 也 有 AC/AC DC/AC 如 逆 變 器 DC/DC 變換 器 現(xiàn) 已 實(shí) 現(xiàn) 模 塊 化 ，且 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 及 生 產(chǎn) 工 藝 在 國 內(nèi) 外 均 已 成 熟 和 標(biāo) 準(zhǔn)化 ， 并 已 得 到 用 戶 的 認(rèn) 可 ， 但 AC/DC 的 模 塊 化 ， 因 其 自 身 的 特 性 使 得在 模 塊 化 的 進(jìn) 程 中 ， 遇 到 較 為 復(fù) 雜 的 技 術(shù) 和 工 藝 制 造 問 題 。 由 于 電 感 電 流 直 接 跟 隨 誤 差 電 壓 的 變 化 ， 輸 出 電 壓 就可 以 很 容 易 的 得 到 控 制 。 當(dāng) 功 率 管 導(dǎo) 通時(shí) ， 隨 著 電 流 的 增 大 電 流 檢 測 信 號(hào) us也 同 時(shí) 增 大 ， 直 到 同 U。 加 至 誤 差 放 大器 同 向 端 ， 構(gòu) 成 常 規(guī) 的 電 壓 反 饋 ， 即 電 壓 外 環(huán) ： 由 電 阻 R。電流型控制同時(shí)引入電容電壓和電感電流2 個(gè)狀態(tài)變量作為控制變量，提高了開關(guān)電源PWM 控制策略的性能。由于鋸齒波的幅值比較大，抗干擾能力比較強(qiáng)。① 電壓型控制 [5]山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9 電壓型控制電路上圖所示為電壓型控制Buck變換器，從上圖 可以看出，電壓型控制方法是利用輸出電壓采樣作為控制環(huán)的輸入信號(hào)，將該信號(hào)與基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較，并將比較的結(jié)果放大生成誤差電壓Ve。恒壓源單環(huán)控制主要是電壓型控制；雙環(huán)控制則有電流型、V2 型等幾種控制方式。⑴、按照占空比的實(shí)現(xiàn)方式，開關(guān)電源的控制方式可以分為定頻控制和變頻控制。 控制電路： [4]其主要功能是在輸入電壓、內(nèi)部參數(shù)、外接負(fù)載變化時(shí)，調(diào)節(jié)功率級(jí)開關(guān)器件的導(dǎo)通時(shí)間，使開關(guān)電源的輸出電壓或者電流保持恒定。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng)，這為開關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。 線性電源一般是將輸出電壓取樣然后與參考電壓送入比較放大器，此電壓放大器的輸出作為電壓調(diào)整管的輸入，用以控制調(diào)整管使其結(jié)電壓隨著輸入電壓的變化而變化，從而調(diào)整其輸出電壓，但開關(guān)電源是通過改變調(diào)整管的開和關(guān)的時(shí)間即占空比來改變輸出電壓的。 要 加 快 我 國 開 關(guān) 電 源 產(chǎn) 業(yè) 的 發(fā) 展 速 度 ， 就 必 須 走 技 術(shù) 創(chuàng) 新之 路 ， 走 出 有 中 國 特 色 的 產(chǎn) 學(xué) 研 聯(lián) 合 發(fā) 展 之 路 ， 為 我 國 國 民 經(jīng) 濟(jì)的 高 速 發(fā) 展 做 出 貢 獻(xiàn) 山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6 線性電源與開關(guān)電源 直流電源 線 性 電 源 （ Linear power supply） 是 先 將 交 流 電 經(jīng) 過 變 壓 器 降 低電 壓 幅 值 ， 再 經(jīng) 過 整 流 電 路 整 流 后 ， 得 到 脈 沖 直 流 電 ， 后 經(jīng) 濾 波 得到 帶 有 微 小 波 紋 電 壓 的 直 流 電 壓 。 針 對(duì) 開 關(guān) 電 源 運(yùn) 行 噪 聲 大 這 一 缺 點(diǎn) ，若 單 獨(dú) 追 求 高 頻 化 其 噪 聲 也 必 將 隨 著 增 大 ， 而 采 用 部 分 諧 振 轉(zhuǎn) 換 電 路 技術(shù) ， 在 理 論 上 即 可 實(shí) 現(xiàn) 高 頻 化 又 可 降 低 噪 聲 ， 但 部 分 諧 振 轉(zhuǎn) 換 技 術(shù) 的 實(shí)際 應(yīng) 用 仍 存 在 著 技 術(shù) 問 題 ， 故 仍 需 在