【正文】 也稱為表面場效應(yīng)器件。依據(jù) Bobbin 的槽寬并以電流密度6A/mm2 為參考，綜合考慮電流的趨膚效應(yīng)，決定變壓器的線徑及線數(shù)。（3）、高頻變壓器的設(shè)計和選擇 山東科技大學(xué) 2022 級畢業(yè)設(shè)計（論文）49　　變壓器是開關(guān)電源的最關(guān)鍵器件之一。在此主要介紹共模干擾的產(chǎn)生和抑制?！　、?、輸出二極管在正向?qū)〞r，PN 結(jié)內(nèi)的電荷被積累，二極管加反向電壓時積累的電荷將消失并產(chǎn)生反向電流。 ）（4）整流濾波電路中，輸出直流電壓 VL隨負(fù)載電流 IO的變化關(guān)系曲線。所以剛過90176。反之，當(dāng)ＲL 很大，即 IL 很小時，盡管 C 較小, RLC 仍很大,電容濾波的效果也很好,見濾波曲線中的 3。 電容器 C 對直流開路，對交流阻抗小，所以 C 應(yīng)該并聯(lián)在負(fù)載兩端，起穩(wěn)定電壓的作用； 電感器 L 對直流阻抗小，對交流阻抗大，因此 L 應(yīng)與負(fù)載串聯(lián)，起穩(wěn)定電流的作用。對漏電流的要求是愈小愈好，這樣安全性高，一般應(yīng)為幾百毫安至幾毫安。設(shè)電磁干擾濾波器插入前后傳輸?shù)截?fù)載上的噪聲功率分P 1 、P 2 ，有公式：AdB = 10 ㏒（P 1/P2） (1)假定負(fù)載阻抗在插入前后始終保持不變，則P 1= V12/Z，P 2= V22/Z。R3為泄放電阻，可將C3上積累的電荷泄放掉，避免因電荷積累而影響濾波特性；斷電后還能使電源的進(jìn)線端L、N 不帶電，保證使用的安全性。此外，適當(dāng)增加電感量，可改善低頻衰減特性。串模干擾是兩條電源線之間（ 簡稱線對線）的噪聲，共模干擾則是兩條電源線對大地（ 簡稱線對地） 的噪聲。是 環(huán) 境 溫 度 為 25℃情 況 下 ,對 于 規(guī) 定 的 沖 擊 電 流 波 形 和 規(guī) 定 的 沖 擊 電流 次 數(shù) 而 言 ,壓 敏 電 壓 的 變 化 不 超 過 177。 絕 大 多 數(shù) 壓 敏 電 阻 器 都 屬 于 這 一 類 ?，F(xiàn)在大量山東科技大學(xué) 2022 級畢業(yè)設(shè)計（論文）31使用的“氧化鋅” （ZnO）壓敏電阻器，它的主體材料有二價元素（Zn）和六價元素氧（O）所構(gòu)成。 反之亦然。在啟動電壓的作用下，芯片開始工作，脈沖寬度調(diào)制電路產(chǎn)生脈沖信號經(jīng) 6 腳輸出驅(qū)動外界的開關(guān)功率管工作。這樣在逐周基礎(chǔ)上誤差信號控制峰值電感電流。振蕩器門限是溫度補(bǔ)償?shù)模烹婋娏髟赥=25時被微調(diào)并確保在正負(fù)10%之內(nèi)，這些內(nèi)部電路的優(yōu)點使振蕩器頻率及最大輸出占空比的變化最小。欠壓時,依靠滯環(huán)比較器UVLO 實現(xiàn)鎖定。它適用于無工頻變壓器的低于250w的小功率開關(guān)電源，其工作溫度為0～+70℃，最高輸入電壓為36 V，具有最大電流為1A的拉、灌輸出電流。(2)最 高 開 關(guān) 頻 率 可 達(dá) 500kHz。按電源相數(shù)可分為，單項、三相、多相。 單端反激式開關(guān)電源是一種成本最低的電源電路，輸出功率為20－100Ｗ，可以同時輸出不同的電壓，且有較好的電壓調(diào)整率。（ 1） 正 激 電 路圖 正激電路的原理圖正激 DC/DC 變換器具有電路拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)簡單，輸入輸出電氣隔離，電壓升、降范圍寬，易于多路輸出等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于中小功率電源變換場合，尤其在供電電源要求低電壓大電流的通訊和計算機(jī)系統(tǒng)中，正激電路更能顯示其優(yōu)勢。山東科技大學(xué) 2022 級畢業(yè)設(shè)計（論文）13(4)Cuk 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，電容傳輸。 開關(guān)電源的分類人 們 在 開 關(guān) 電 源 技 術(shù) 領(lǐng) 域 是 邊 開 發(fā) 相 關(guān) 電 力 電 子 器 件 ， 邊 開 發(fā) 開關(guān) 變 頻 技 術(shù) ， 兩 者 相 互 促 進(jìn) 推 動 著 開 關(guān) 電 源 每 年 以 超 過 兩 位 數(shù) 字 的 增 長率 向 著 輕 、 小 、 薄 、 低 噪 聲 、 高 可 靠 、 抗 干 擾 的 方 向 發(fā) 展 。 PWM比 較 器 輸 出 加 至 觸 發(fā) 器 的 R端 ， 時 鐘振 蕩 器 從 S端 向 鎖 存 器 輸 出 一 系 列 恒 定 頻 率 的 時 鐘 信 號 。②、電流型控制 [6] 電流型控制（Current Mode Control） 又稱為CurrentInjection(或 Injected) Control 或者Current ProgrammedControl或峰值電流型控制，1978年首次提出。在此，以電感連續(xù)導(dǎo)電Buck變換器為例，介紹電壓型和電流型控制。山東科技大學(xué) 2022 級畢業(yè)設(shè)計（論文）8 控制電路的分類控制電路是通過調(diào)節(jié)功率級開關(guān)器件的占空比來控制功率輸出級輸出的。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關(guān)電源，這一點稱為成本反轉(zhuǎn)點。隨 著 電 力 電 子 技 術(shù) 的 不 斷 創(chuàng) 新 ， 使 開 關(guān) 電 源 產(chǎn) 業(yè) 有 著 廣 闊 的 發(fā)展 前 景 。電 容 、 光 電 耦 合 器 以 及 功 率 MOS 等 元 器 件 的 壽 命 決 定 開 關(guān) 電 源 的 壽 命 。以下幾個方面將是開關(guān)電源的發(fā)展方向。航天、潛艇、軍用開關(guān)電源以及用電池的便攜式電子設(shè)備（如手提計算機(jī)、移動電話等）更需要小型化、輕量化的電源。開關(guān)穩(wěn)壓電源取代晶體管線性穩(wěn)壓電源已有 30 多年歷史，最早出現(xiàn)的是串聯(lián)型開關(guān)電源，其主電路拓?fù)渑c線性電源相仿，但功率晶體管工作于開關(guān)狀態(tài)。 開關(guān)電源（全稱是開關(guān)穩(wěn)壓電源）和線性電源（全稱為晶體管線性山東科技大學(xué) 2022 級畢業(yè)設(shè)計（論文）3穩(wěn)壓電源）現(xiàn)代電子電源發(fā)展的兩個主要方面，開關(guān)電源以功耗小、效率高、體積小、重量輕的優(yōu)勢幾乎席卷了整個電子界。在發(fā)生世界性能源危機(jī)的年代，引起了人們的廣泛關(guān)注。高頻化和軟開關(guān)技術(shù)山東科技大學(xué) 2022 級畢業(yè)設(shè)計（論文）4是過去 20 年國際電力電子界研究的熱點之一。 開 關(guān) 電 源 的 高 頻 化 就 必 然 對 傳 統(tǒng)的 PWM 開 關(guān) 技 術(shù) 進(jìn) 行 創(chuàng) 新 ， 實 現(xiàn) ZVS、 ZCS 的 軟 開 關(guān) 技 術(shù) 已 成 為 開 關(guān) 電源 的 主 流 技 術(shù) ， 并 大 幅 提 高 了 開 關(guān) 電 源 的 工 作 效 率 。 針 對 開 關(guān) 電 源 運 行 噪 聲 大 這 一 缺 點 ，若 單 獨 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 現(xiàn) 高 頻 化 又 可 降 低 噪 聲 ， 但 部 分 諧 振 轉(zhuǎn) 換 技 術(shù) 的 實際 應(yīng) 用 仍 存 在 著 技 術(shù) 問 題 ， 故 仍 需 在 這 一 領(lǐng) 域 開 展 大 量 的 工 作 ， 以 使 得該 項 技 術(shù) 得 以 實 用 化 。 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)的時間即占空比來改變輸出電壓的。 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，調(diào)節(jié)功率級開關(guān)器件的導(dǎo)通時間，使開關(guān)電源的輸出電壓或者電流保持恒定。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。由于鋸齒波的幅值比較大，抗干擾能力比較強(qiáng)。 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。 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 。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 。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。電路使用的變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積也較大，正因為這個原因，這種電路的實際應(yīng)用較少。 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”。 保護(hù)電路開關(guān)電源在設(shè)計中必須具有過流、過熱、短路等保護(hù)功能，故在設(shè)計時應(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。(7)起 動 電 流 和 工 作 電 流 低 ,啟 動 電 流 小 于 1mA,正 常 工 作 電 流 為 15mA。這樣逐個檢測和調(diào)節(jié)電流脈沖就可達(dá)到控制電源輸出的目的。③、振蕩器 振蕩器頻率由定時元件RT和CT選擇值決定。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。當(dāng)電源輸出過載或者如果輸出電壓取樣丟失時，一樣的工作條件將出現(xiàn)。 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。FFF3 均為保險絲圖 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?？紤]到本設(shè)計的目的，在此，只講一下保護(hù)用的壓敏電阻。I、所謂壓敏電壓，即擊穿電壓或閾值電壓。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。L對串模干擾不起作用，但當(dāng)出現(xiàn)共模干擾時，由于兩個線圈的磁通方向相同， 經(jīng)過耦合后總電感量迅速增大，因此對共模信號呈現(xiàn)很大的感抗，使之不易通過，故稱作共模扼流圈。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（ 亦稱兩節(jié)）濾波，因此濾除噪聲的效果更佳： 兩級復(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EMI濾波器，典型電路圖如下所示：山東科技大學(xué) 2022 級畢業(yè)設(shè)計（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。 （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。以圖d為例，f=50Hz,C= C 3 + C4 =4400Pf, VC 是C 3 、C 4 上的壓降，亦即輸出端得對地電壓，可取V C ≈220V/2=110V。 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 級畢業(yè)設(shè)計（論文）40 整流電路的波形圖當(dāng)正半周時二極管 DD3 導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周。山東科技大學(xué) 2022 級畢業(yè)設(shè)計（論文）43 濾波原理所以，在 t1 到 t2 時刻，二極管導(dǎo)電，Ｃ充電，vC=vL 按正弦規(guī)律變化；t2 到 t3 時刻二極管關(guān)斷，vC=vL 按指數(shù)曲線下降，放電時間常數(shù)為 RLC。指數(shù)放電起始點的放電速率很大。工程上有詳細(xì)的曲線可供查閱。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，變壓器初級線圈產(chǎn)生很大的涌流，并在初級線圈的兩端出現(xiàn)較高的浪涌尖峰電壓。開關(guān)管關(guān)斷時產(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。R1的取值必須保證在最大輸人電壓和最小負(fù)載電流時 C2 的充分放電，取值如下:R1= / C2在本電路中，D1 采用肖特基二極管 FR107，c1 取 103/IkV，R1 取47k/2W。其值為 150?：所選磁芯的磁性材料的相對導(dǎo)磁率eBmax：磁芯的最大磁通密度。但變壓器的制作工藝和成本都上升。在開關(guān)管 Q1 關(guān)斷時，變壓器的原邊。、　④、變壓器的屏蔽層。①、首先應(yīng)根據(jù)輸出負(fù)載的大小選擇變壓器的類型和磁芯的型號 【18】 。上圖中 C1，R1，D1 組成 snubber 電路，吸收殘存在變壓器漏感中的能量，能夠減小開關(guān)管關(guān)斷時的浪涌電壓。山東科技大學(xué) 2022 級畢業(yè)設(shè)計（論文）47③、高頻變壓器初級線圈，開關(guān)管和濾波電容構(gòu)成的高頻開關(guān)電流環(huán)路可能產(chǎn)生較大的空間輻射，形成輻射干擾。故整流濾波電路如下所示：圖 應(yīng)用的整流濾波電路、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) 2022 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。后的某個點，正弦曲線下降的速率越來越快，二極管關(guān)斷。 時，v 2開始下降。Ⅱ、濾波原理若電路處于正半周，二極管 DD3 導(dǎo)通，變壓器次端電壓 v2 給電容器 C 充電。舉例說明，當(dāng)T A =50時，I= I1；而當(dāng)T A =25時，I= I 1。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)行實際測量，根據(jù)噪聲頻譜逐點測出所對應(yīng)的插入損耗，然后會出典型的插入損耗曲線，提供給用戶。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。為減小漏電流， 并且電容器中點應(yīng)與大地接通。（2）、基本電路 【15】 ： 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