【正文】 1 / )Z R j L C??? ? ? (36) 一定條件下，使得 XL=XC，即 1/LC??? ， ZR? ，此時的電路狀態(tài)稱為串聯(lián)諧振。這種開關(guān)電源稱為諧振式開關(guān)電源。 圖 313 能量回饋型電流變換器電路 該電路與推挽電 路類似。當 S 斷開時， N1能量轉(zhuǎn)移到 N3，經(jīng) N3電源 VD3 向輸入端釋放能量，避免變壓器過飽和。 圖 38 推挽型變換電路 S1 和 S2 輪流導通，將在二次側(cè)產(chǎn)生交變的脈動電流，經(jīng)過全波整流轉(zhuǎn)換為直流信號，再經(jīng) L、 C 濾波，送給負載。 電壓關(guān) 系： oi/ /(1 )UU ? ?? ? ? (34) 圖 36 BuckBoost 電路 拓撲 結(jié)構(gòu) S 通時，輸入電源僅對電感充電，當 S 斷時，再通過電感對負載放電來實現(xiàn)電源傳輸。 開關(guān)電源畢業(yè)論文 19 壓 控 振 蕩 器零 電 壓 比 較 器 控 制 邏 輯誤 差 放 大 器V C 0瞬時定時器++abcd0 . 5 V5VVrFV TT R+ BV DV0CR 圖 33 脈沖頻率調(diào)制的基本原理 各類拓撲結(jié)構(gòu)電源分析 (1) 非隔離 型開關(guān)變換器 ① 降壓變換器 Buck 電路：降壓斬波器，入出極性相同。再經(jīng)過瞬間定時器、控制邏輯和輸出級，輸出一方波信號，驅(qū)動 MOS 開關(guān)管，最后經(jīng)高頻變壓器 TR 和整流濾波獲得穩(wěn)定的輸出電壓 V0。 to nto ntto f fTto f fTVi nVi nV0V000t (a) PWM 控制方式 to nto f fT1T2tVi nVi nV0V000 t (b) PFM 控制方式 圖 31 PWM、 PFM 控制方式和波形圖 脈寬調(diào)制的基本原理 開關(guān)電源采用脈寬調(diào)制方式的占很大比例，所以有必要對脈寬調(diào)制的基本原理加以了解。脈沖頻率調(diào)制（ Pulse Frequency Modulation， PFM）是將脈沖寬度固定，通過調(diào)節(jié)工作頻率來調(diào)節(jié)輸出電壓。所謂軟啟動是指電源剛通電時，因濾波電容 C 的電壓不能突變，容抗趨于零，瞬時對電容充電的電流很大，容易損壞電解電容。熱敏電阻的主要參數(shù)有： (1) RT0：零功率電阻值，表示室溫 為 25℃ 時的電阻值。日光燈短路或漏氣時，鎮(zhèn)流器的工作電流是正常工作電流的 3 倍以上，這時只要在鎮(zhèn)流器的輸出端與燈之間的電路上串接一只自動恢復開關(guān)，就能非常有效地進行過流保護，提高電子鎮(zhèn)流器的可靠性。它具有開關(guān)特性好、使用安全、不需維護、自動恢復、可反復使用等特點。 ③恢復和快速恢復二極管有 3 種結(jié)構(gòu)，即單管、共陰對管和共陽對管。 開關(guān)電源畢業(yè)論文 14 ② 穩(wěn)定電流 IE?，F(xiàn)在市面上從 到 200V，各種型號規(guī)格齊全。 (2) 最大管壓降 VFM：小于 。面接觸型二極管的工作電流比較大，發(fā)熱比較厲害，它的最高工作溫度不允許超過 100℃ 。 開關(guān)電源則應該選擇線性光電耦合器，上表給出了常見的線性光電耦合器及主要數(shù)據(jù)。這表明欲獲得同樣的輸出電流，后者只需較小的輸入電流。 在開關(guān)電源中我們是采用電壓環(huán)進行閉環(huán)調(diào)節(jié)實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定輸出的，光電耦合器作為輸入采樣、反饋信號、輸出驅(qū)動的隔離器件。它廣泛用于 電平轉(zhuǎn)換、信號隔離、級間隔離、開關(guān)電路、遠距離信號傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器 (SSR)、儀器儀表、通信設備及微機接口中。因為它時一種發(fā)光體，而且用低電平的電源供電，所以它的使用壽命長，傳輸效率高，而且體積小，可廣泛用于級間耦合、信號傳輸、電氣隔離、電路開關(guān)以及電平轉(zhuǎn)換等 [5]。 (5) EE 磁芯是一種常用磁芯， 對于中小功率的變壓器來說很適合。一下是一些主要磁芯結(jié)構(gòu)的說明。 選用磁性材料時，要選用可飽和的磁性材料。磁芯的磁狀態(tài)由鐵磁性轉(zhuǎn)變成順磁性時，在 μ— T 曲線上，80%μmax與 20%μmax的連線跟導磁率等于 1的直線的交點相對應的溫度稱為居里溫度。設計開發(fā)人員對高頻變壓器的設計制作，時開關(guān)電源設計制作的頭等重要任務。 ⑤ 開關(guān)速度快，關(guān)斷時間短。當 MOSFET的柵極驅(qū)動電壓突然降到門限電壓時， MOSFET 由導通突變?yōu)榻刂梗龢O管 BC557加速了 ID的跌落，為 MOSFET 起到加速作用。MOSFET 的主要缺點是導通電阻（ RDS(ON)）較大，而且具有正溫度系數(shù)，用在大電流開關(guān)狀態(tài)時，導通損耗較大，開啟門限電壓 VGS(th)較高（一般為 2~4V），要求驅(qū)動變壓器繞組的匝數(shù)比采用雙極型晶體管多 1 倍以上。 MOSFET 在大功率開關(guān)電源中用作開關(guān)，比雙極型功率晶 體管具有明顯的優(yōu)勢。選用好元器件，是決定開關(guān)電源質(zhì)量的關(guān)鍵。要真正做到功率轉(zhuǎn)換、功率因數(shù)改善、全程自動檢測控制實現(xiàn)軟件操作，目前還存在很大的差距。 (2) 材料問題。調(diào)寬式變換器有以下幾種：正激式（ Forward Converter）、反激式（ Feedback Converter Mode）、半橋式（ Half Bridge Converter）、全橋式（ Overall Bridge Mode）、推挽式（ Push Draw Mode）和阻塞式（ Ringing Choke Converter， RCC）等 6 種。它是在脈寬調(diào)制器上附加諧振網(wǎng)絡而形成的，固定電子開關(guān)導通時間，通過調(diào) 整振蕩頻率，最終使電路產(chǎn)生諧振，從而獲得準諧振變換器的模式。另一類叫做軟開關(guān)，電子開關(guān)在零電壓下導通，在零電流下關(guān)斷。而其他的電源由于本身原因或使用不當，發(fā)生短路或斷路的事故較多。對于不同的變換器形式，所選用的占空比大小是不一樣的。 斷開時間 oft 所占 T 的比例稱為斷開占空比（ D39。開關(guān)電源電路常采用有源功率因數(shù)校正。所以，凡是用半導體功率器件作開關(guān)，將一種電源形態(tài)轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)的電路，叫做開關(guān)變換電路。開關(guān)電源畢業(yè)論文 I 1． 緒論 ............................................................................................................................. 1 開關(guān)電源的概念和分類 ...................................................................................... 1 開關(guān)電源的概念 .......................................................................................... 1 開關(guān)電源的分類 .......................................................................................... 3 開關(guān)電源設計中存在的問題與未來發(fā)展 .......................................................... 4 開關(guān)電源中存在的問題 .............................................................................. 4 開關(guān)電源的發(fā)展趨勢 .................................................................................. 5 2． 開關(guān)電源元器件的選用 ....................................................................................... 6 開關(guān)晶體管 .......................................................................................................... 6 功率 開關(guān) MOSFET ......................................................................................... 6 絕緣柵雙極型晶體管 ................................................................................. 7 軟磁鐵氧體磁芯 .................................................................................................. 8 磁性材料的基本特性 .................................................................................. 9 磁芯的結(jié)構(gòu)與選用 ...................................................................................... 9 光電耦合器 ........................................................................................................ 10 二極管 ................................................................................................................ 12 開關(guān)二極管 ................................................................................................ 13 穩(wěn)壓二極管 ................................................................................................ 13 快速恢復及超快速恢復二極管 ................................................................ 14 自動恢復開關(guān) .................................................................................................... 14 熱敏電阻 ............................................................................................................ 15 3． 開關(guān)電源的設計基礎 ...........................................................................................17 開關(guān)電源的控制方式 .........................................................................................17 脈寬調(diào)制的基本原理 ................................................................................ 17 脈沖頻率調(diào)制的基本原理 ........................................................................ 18 各類拓撲結(jié)構(gòu)電源分析 .................................................................................... 19 諧振式電源與軟開關(guān)技術(shù) ................................................................................ 24 電路的諧振現(xiàn)象 ........................................................................................ 24 諧振式電源的基本原理 ............................................................................ 25 諧振開關(guān)的動態(tài)過程分析 .................................