【正文】 當(dāng)開關(guān)管T導(dǎo)通時(shí)，輸入端電源通過開關(guān)管T對(duì)電感器L充電，同時(shí)續(xù)流二極管D關(guān)斷，負(fù)載RL靠電容器存儲(chǔ)的電能供電；當(dāng)開關(guān)管T關(guān)斷時(shí)，續(xù)流二極管D導(dǎo)通，電感器L中的自感電動(dòng)勢(shì)通過續(xù)流二極管D對(duì)負(fù)載RL供電，并同時(shí)對(duì)電容器C充電；由于續(xù)流二極管D的反向極性，使輸出端獲得相反極性的電壓輸出。即原/副邊交錯(cuò)通斷。3）推挽式，：變壓器原邊是兩個(gè)對(duì)稱線圈，兩只功率調(diào)整管接成對(duì)稱關(guān)系，輪流通斷，工作過程類似于線性放大電路中的乙類推挽功率放大器。5）全橋式，：由四只相同的調(diào)整管接成電橋結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)變壓器的原邊。拓?fù)涔β史秶?W)Vin(dc)范圍(V)輸入輸出隔離典型效率(%)相對(duì)成本Buck01000540無70Boost0150540無80BuckBoost0150540無80正激式01505500有78反激式01505500有80推挽式1001000501000有75半橋式100500501000有75全橋式4002000+501000有75（Pulse Width Modulation,縮寫為PWM）開關(guān)周期恒定，通過改變脈沖寬度來改變占空比的方式。 脈沖頻率調(diào)制（Pulse Frequency Modulation,縮寫為PFM）導(dǎo)通脈沖寬度恒定，通過改變開關(guān)工作頻率來改變占空比的方式。 混合調(diào)制導(dǎo)通脈沖寬度和開關(guān)工作頻率均不固定，彼此都能改變的方式，它是以上二種方式的混合，WMPFM兼有PWM和PFM的優(yōu)點(diǎn)。PWM控制也是與頻率同步進(jìn)行開關(guān)，但是它會(huì)在達(dá)到升壓設(shè)定值時(shí)，盡量減少流入線圈的電流，調(diào)整升壓使其與設(shè)定電壓保持一致。 若需同時(shí)具備PFM與PWM的優(yōu)點(diǎn)的話，可選擇PWM/PFM切換控制式DC/DC變換器。 2）PWM由于誤差放大器的影響，回路增益及響應(yīng)速度受到限制，PFM具有較快的響應(yīng)速度 。IC由于本文設(shè)計(jì)采用的PWM調(diào)整方式，下面分別介紹PWM調(diào)制方式下的電壓模式控制和電流模式控制。這種電壓控制開關(guān)電源只需要一個(gè)反饋信號(hào)用于實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路的負(fù)反饋而維持輸出恒定。開關(guān)電源的電流均流經(jīng)電感，對(duì)于電壓信號(hào)90176。電壓型控制的缺點(diǎn)是：l)動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度較慢；2)輸出濾波器對(duì)控制環(huán)增加了兩個(gè)極點(diǎn)，這就需要增加一個(gè)零點(diǎn)補(bǔ)償；3)由于環(huán)路增益隨輸入電、壓而變，使得補(bǔ)償變得更加復(fù)雜化[5]。電流控制模式是在電壓控制模式的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)電流負(fù)反饋的環(huán)節(jié)，電感電流不再是一個(gè)獨(dú)立變量，從而使開關(guān)變換器成為一個(gè)一階無條件的穩(wěn)定系統(tǒng)，它只有單個(gè)極點(diǎn)和90176。 PWM峰值電流型控制原理圖。電流內(nèi)環(huán)是瞬時(shí)快速進(jìn)行逐個(gè)脈沖比較工作的，并且檢測(cè)輸出電感電流的動(dòng)態(tài)變化，電壓外環(huán)只負(fù)責(zé)控制輸出電壓。但是，峰值電流控制型DC/DC變換器本身也有缺點(diǎn)和問題： (1)當(dāng)占空比大于50%時(shí)，控制環(huán)變得不穩(wěn)定，抗干擾性能差，需要斜坡補(bǔ)償；(2)因控制信號(hào)來自輸出電流，功率級(jí)電路的諧振會(huì)給控制環(huán)帶來噪聲；(3)電感峰值電流與平均電流有誤差；(4)需要雙環(huán)控制，增加了電路設(shè)計(jì)和分析的難度[7]。由于開關(guān)管可承受的反壓最小為兩倍的輸入電壓，即2U1，而電流則是額定電流，所以，推挽電路一般用在輸入電壓較低的中小功率場(chǎng)合。并且為了給能量回饋提供反饋回路，在S1和S2兩端都反并聯(lián)上續(xù)流二極管FWD[8]。因此，對(duì)所需電容的容值進(jìn)行具體的計(jì)算。由于輸入電源和開關(guān)器件之間線路電感的存在，還需并聯(lián)ESR更小的高頻電容，以消除開關(guān)瞬間的電壓電流尖峰。2)下面就可以繞低壓繞組了（初級(jí)），低壓繞組分成二層繞，也就是每一層是2加2，用5根線并繞。繞低壓繞組要注意的問題是：線頭留在下面，即骨架引腳處，線尾留長(zhǎng)一點(diǎn)，暫時(shí)留在骨架的上面（等繞完高壓繞組后要向下折下來）。4)繞完高壓繞組后，在外面用高溫膠帶包三層，就把低壓繞組原先留在上面的線頭折下來，準(zhǔn)備焊在骨架的腳上。逆變電源系統(tǒng)所處電磁環(huán)境復(fù)雜，而用戶對(duì)電源系統(tǒng)的紋波、穩(wěn)定性等都有較高的要求。2）使用瓷片電容濾除高頻干擾，適用電解電容濾除低頻干擾。4）采用光偶耦、互感器等隔離器件，實(shí)現(xiàn)高低電平、強(qiáng)弱信號(hào)的有效離。通過對(duì)主電路的設(shè)計(jì)，我們對(duì)此進(jìn)行了功能仿真，下面幾個(gè)給出了仿真結(jié)果： 無保護(hù)的開關(guān)管輸出波形 有RCD保護(hù)的開關(guān)管輸出波形 方波電壓輸出波形 輸出直流電壓330V4 開關(guān)電源控制芯片的設(shè)計(jì) TL494芯片簡(jiǎn)介TL494 為雙列直插式結(jié)構(gòu), : 其中1, 2, 15, 16 腳分別為內(nèi)部?jī)蓚€(gè)運(yùn)算放大器的輸入端, 3 腳為補(bǔ)償端, 4 腳為死區(qū)電壓控制端, 6 腳外接振蕩定時(shí)元件, 7 腳為地, 11 腳分別為內(nèi)部一個(gè)啟動(dòng)管的c、e 極, 12 腳為供電端, 13 腳為輸出方式控制, 接低電平時(shí)內(nèi)部?jī)蓚€(gè)三極管同時(shí)導(dǎo)通與截止, 接高電平時(shí)內(nèi)部?jī)蓚€(gè)三極管輪流導(dǎo)通與截止, 14 腳為基準(zhǔn)電壓輸出端, 輸出5 V 基準(zhǔn)電壓, 可輸出10mA 的驅(qū)動(dòng)電流。振蕩頻率可通過外部的一個(gè)電阻Rt和一個(gè)電容Ct進(jìn)行調(diào)節(jié)，其振蕩頻率為：f=1/RtCt，其中Rt的單位為歐姆，Ct的單位為法拉。一般電源電路中，運(yùn)放接成閉環(huán)運(yùn)行。比較器，運(yùn)算放大器輸出的信號(hào)（COMP引腳）在芯片內(nèi)部進(jìn)入比較器正輸入端，和進(jìn)入負(fù)輸入端的鋸齒波比較。可設(shè)置的每端占空比上限最高為45%，在工作頻率高于150KHz時(shí)占空比上限是42%左右。 TL494控制器時(shí)序波形圖外部輸入端的控制信號(hào)可輸入至腳4的截止時(shí)間控制端，與腳116誤差放大器的輸入端，其輸入端點(diǎn)的抵補(bǔ)電壓為120mV，其可限制輸出截止時(shí)間至最小值，大約為最初鋸齒波周期時(shí)間的4%。誤差放大器的輸出會(huì)處于高主動(dòng)狀態(tài)，而且在PWM比較器的非反相輸入端與其誤差放大器輸出乃為或閘(OR)運(yùn)算結(jié)合，依此電路結(jié)構(gòu)，放大器需要最小輸出導(dǎo)通時(shí)間，此乃抑制回路的控制，通常第一個(gè)誤差放大器都使用參考電壓和穩(wěn)壓輸出的電壓做比較，其環(huán)路增益可依靠回授來控制。s。當(dāng)電容器CT放電時(shí)，在截止時(shí)間比較器輸出端會(huì)有正脈波信號(hào)輸出，此時(shí)鐘脈波可控制操作正反器，且會(huì)抑制輸出三極管Q1與Q2，若將輸出?？刂频牡?3腳連接至參考電壓準(zhǔn)位線，此時(shí)在推挽式操作下，則兩個(gè)輸出三極管在脈波信號(hào)調(diào)變下會(huì)交替地導(dǎo)通，這時(shí)每一個(gè)輸出的轉(zhuǎn)換頻率是振蕩器頻率的一半。 TL494實(shí)現(xiàn)的單回路控制器的電路原理圖，作為比較器1的同相輸入電壓。這個(gè)電壓就是所需要的輸出控制電壓，用它去控制執(zhí)行電路，使被控制量始終與設(shè)定值保持一致，形成閉環(huán)單回路控制。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)。該控制器的控制靈敏度和控制精度都很高，可完全取代 一些成本高、電路復(fù)雜的單回路控制器。TLP521的原邊相當(dāng)于一個(gè)發(fā)光二極管，原邊電流If越大，光強(qiáng)越強(qiáng)，副邊三極管的電流Ic大。 光電藕反饋接法由主電路中反饋電源提供的直流15V電壓輸入到反饋電路四端光電耦合器TLP521原邊的1腳，在此串聯(lián)一個(gè)R10電阻，其阻值為1K，這個(gè)電阻的主要作用是起到降壓保護(hù)作用，降壓后的電流大約為10mA左右。在VCC的接入端同樣也需要串聯(lián)一個(gè)電阻R12為220K起到降壓保護(hù)作用，重要的是要串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器R18來調(diào)節(jié)TL431一個(gè)管腳所需要的合適電壓作為參考，其中R18的最大電阻為10K，變阻器的輸端串聯(lián)一個(gè)R22阻值為1K限流接地。本文首先分析了移相全橋ZVS PWMDC/DC變換器的工作原理和零電壓開關(guān)的條件，同時(shí)對(duì)帶輔助諧振網(wǎng)絡(luò)的移相全橋ZVSPWM DC/DC變換器進(jìn)行了分析；其次，討論了移相全橋DC/DC變換器存在的幾個(gè)關(guān)鍵問題；最后，對(duì)此變換器主電路參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和比較詳細(xì)的計(jì)算。適用范圍：車船載設(shè)備系列：軍用車輛、警車、醫(yī)療救護(hù)車、輪船、交通紅綠燈等；工業(yè)設(shè)備系列：太陽(yáng)能、風(fēng)力發(fā)電、氣體放電燈等；辦公場(chǎng)所：電腦、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、掃描儀、數(shù)碼攝象機(jī)等；廚房器具系列：微波爐、電池爐、電冰箱等；家庭用電設(shè)備：電風(fēng)扇、吸塵器、空調(diào)、照明燈具等；電動(dòng)工具系列：電鋸、鉆孔機(jī)、沖壓機(jī)、空氣壓縮機(jī)等。四年大學(xué)生活即將結(jié)束，回顧幾年的歷程，老師們給了我們很多指導(dǎo)和幫助。參考文獻(xiàn)[1]周志敏，周紀(jì)海．開關(guān)電源技術(shù)及應(yīng)用[C]．北京：電子工業(yè)出版社，2001,2529.[2][D].北京:中國(guó)科學(xué)院研究生院,2002.[3]李紅平,[J].電力電子技術(shù),2000,2(1):27301013.[4]趙容，[N]，2004，9(3)：100104.[5]劉文軍,[J].控制統(tǒng),2006.[6][J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào),2000,7885.[7][D].天津:天津大學(xué),2005[8]李定宣．：中國(guó)電力出版社，2006.[9]陳勇,[J].變壓器技術(shù),2006,(9):4647.[10][D].南京:南京航空航天大學(xué),1999.[11]張占松，蔡宣三．開關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì)[S]．北京：電子工業(yè)出版社,1999.