【正文】 等于負(fù)載平均電流。對(duì)于初級(jí)繞組，其電流波形和開(kāi)關(guān)管電流波形一致，所以其有效值電流和開(kāi)關(guān)管有效值電流一樣，有以下公式計(jì)算： （338） 根據(jù)散熱條件、銅線長(zhǎng)度的不同，通常將銅線的電流密度選取在4－10A/mm2。 對(duì)于上述計(jì)算得到的銅線截面積，如果我們選用AWG25 線（，），那么單股的銅截面積為： （340）那么大概需要五股這樣的銅線并繞。 其它的保護(hù)特性包括輸入和參考欠壓鎖定，各有滯后、逐周電流限制、可編程輸出靜區(qū)時(shí)間和單個(gè)脈沖測(cè)量鎖存。3 電流 取樣一個(gè)正比于電感器電流的電壓接至此輸入，脈寬調(diào)制器使用此信息中止輸出開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通。UC3845芯片具有雙列直插8管腳塑料封裝以及14管腳塑料表面貼裝兩種形式，芯片內(nèi)部電路具有振蕩器、高增益誤差放大器、電流取樣比較器、PWM所存電路、基準(zhǔn)電路、欠壓鎖定電路和電流圖騰柱輸出電路等，如圖41所示。由電壓反饋端2(3)，產(chǎn)生的誤差電壓用于調(diào)節(jié)脈沖寬度。UC3845的電流取樣比較器和脈沖寬度鎖存電路配置可確保在任何給定的振蕩周期內(nèi)，輸出端僅有一個(gè)單脈沖輸出。晶體管A的集電極接電源Vcc，發(fā)射極接晶體管B的集電極，晶體管B的集電極接地。 圖43 誤差放大器的輸入電路 TL431是一個(gè)有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電壓源。當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，輸出電壓經(jīng)R13及R8分壓得到的采樣電壓（即Z的參考電壓）也升高，Z的穩(wěn)壓值也升高，流過(guò)光耦中發(fā)光二極管中的電流減小，導(dǎo)致流過(guò)光電三極管中的電流減小，相當(dāng)于C9并聯(lián)的可變電阻的阻值變大（該等效電阻的阻值受流過(guò)發(fā)光二極管電流的控制）誤差放大,的增益變大，導(dǎo)致UC3845腳6輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比變小，輸出電壓下降，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。它具有大量的電源專用器件和功率電子器件模型,并提供高精度的電路仿真模型單元庫(kù)。 圖53 新建電路 元器件的操作（1）元器件的選用選用元器件時(shí)，首先在元器件庫(kù)欄中用鼠標(biāo)點(diǎn)擊包含該元器件的圖標(biāo)，打開(kāi)該元器件庫(kù)。要取消某一個(gè)元器件的選中狀態(tài)，只需單擊電路工作區(qū)的空白部分即可。 （5）元器件的復(fù)制、刪除對(duì)選中的元器件，進(jìn)行元器件的復(fù)制、移動(dòng)、刪除等操作，可以單擊鼠標(biāo)右鍵或者使用 菜單Edit→Cut（剪切）、Edit→Copy（復(fù)制）和 Edit→Paste（粘貼）、Edit→Delete（刪除）等菜單命令實(shí)現(xiàn)元器件的復(fù)制、移動(dòng)、刪除等操作。（3）改變導(dǎo)線的顏色在復(fù)雜的電路中，可以將導(dǎo)線設(shè)置為不同的顏色。是否顯示節(jié)點(diǎn)編號(hào)可由Options→Sheet Properties對(duì)話框的Circuit選項(xiàng)設(shè)置。 第六章 總結(jié)與展望 在信息和數(shù)字時(shí)代，所有電子設(shè)備都需要有一個(gè)穩(wěn)定可靠的電源來(lái)提供能量。本文在電路原理分析方面就反激式拓。 本章小結(jié) 本章主要對(duì)電路的仿真進(jìn)行了詳細(xì)的分析，介紹了Multisim軟件，對(duì)仿真電路的各個(gè)部分都進(jìn)行了仿真?？梢灾苯訉ⅰ斑B接點(diǎn)”插入連線中。（2）連線的刪除與改動(dòng)將鼠標(biāo)指向元器件與導(dǎo)線的連接點(diǎn)使出現(xiàn)一個(gè)圓點(diǎn)，按下左鍵拖曳該圓點(diǎn)使導(dǎo)線離開(kāi)元器件端點(diǎn)，釋放左鍵，導(dǎo)線自動(dòng)消失，完成連線的刪除。也可使用Ctrl鍵實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)操作。對(duì)選中的元器件可以進(jìn)行移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、刪除、設(shè)置參數(shù)等操作。因此,一個(gè)良好的、專業(yè)化的電源設(shè)計(jì)軟件對(duì)于電源產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是非常重要的必備手段和工具。Saber產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于航空汽車等設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域。 本章主要的目的是設(shè)計(jì)RCD吸收回路和電壓反饋回路，介紹了UC3845芯片的原理和技術(shù)參數(shù)，分析了基于UC3845的幾種電壓反饋電路的設(shè)計(jì)，選擇了采用光耦的誤差放大器增益。缺點(diǎn)是外接元器件增多，增加了布線的困難，增加了電源的成本。 這種電路的優(yōu)點(diǎn)是采樣電路簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是輸入電壓和輸出電壓必須共地，不能做到電氣隔離。(7)輸出電路。為了抑制電流波形前的尖脈沖，通常在電流取樣輸入管腳與取樣電阻之間增加RC濾波器消除尖脈沖引起的不穩(wěn)定性。代入式（41），得到K=，UC3845芯片的振蕩電路頻率表達(dá)式可以表示如下： （42） (3)高增益誤差放大器。該控制器是專為離線和DCDC變換器應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，它可以使設(shè)計(jì)者使用最少的外部元件即而獲得高成本效益的解決方案。 圖41 UC3845內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 引腳及引腳功能 圖42 UC3845引腳 表41 UC3845引腳的功能8引腳功能引腳功能說(shuō)明1補(bǔ)償該管腳為誤差放大器輸出，并可用于環(huán)路補(bǔ)償。電流取樣比較器和大電流圖騰柱式輸出，是驅(qū)動(dòng)功率MOSFET的理想器件。繞制難度會(huì)增加。的肖特基二極管。對(duì)于所承受的反偏電壓小于100V 的情況，可以選用優(yōu)先選用肖特基二極管，對(duì)于所承受的反偏電壓大于100V 的情況，一般選用快恢復(fù)二極管。如果氣隙只加在中柱，那么Ae 和Ag 是相等的，等于磁芯材料的中柱截面積。一般情況下，輔助供電繞組的電流很小，相應(yīng)的輸出二極管要求不高，通常使用1N4148 之類的小信號(hào)高速開(kāi)關(guān)二極管。具體計(jì)算過(guò)程中應(yīng)注意單位，其中L 的單位為H，Bmax 單位為T(mén)，Ae 單位為m2，取Bmax ，計(jì)算初級(jí)繞組線圈匝數(shù)為: （322) 通過(guò)設(shè)定最大占空比求得了次級(jí)反射電壓Vor，由于次級(jí)反射電壓和次級(jí)電感電壓服從匝比關(guān)系，因此匝比由以下公式計(jì)算： (323) (324)實(shí)際應(yīng)用中，取整數(shù)值11 或者12。式中用到了開(kāi)關(guān)管的峰值電流和有效值電流兩個(gè)參數(shù)，在離線式反激式變換器中，開(kāi)關(guān)管電流波形和初級(jí)電感電流波形一致，因此，這兩個(gè)參數(shù)也就是初級(jí)電感峰值電流和有效值電流。反激式變換器的變壓器實(shí)際是一個(gè)耦合電感，它傳遞的是電流信號(hào)，因此匝比和輸出電壓沒(méi)有直接關(guān)系，但是匝比會(huì)影響初級(jí)開(kāi)關(guān)管和次級(jí)輸出二極管的電壓電流應(yīng)力。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，這樣它就限制了集電極峰值電壓。從上面的計(jì)算可以看出，變換器輸入直流電壓的波動(dòng)正比于輸入功率，反比于輸入電容容量。在實(shí)際應(yīng)用中，為了安全起見(jiàn)，一般選擇最大方向工作電壓為市電最高輸入電壓2 倍的二極管。當(dāng)輸入端接通電源時(shí)，對(duì)于沒(méi)有PFC 功能的電路，輸入濾波大電容將造成輸入端出現(xiàn)大的浪涌電流，接入NTC 后，由于啟動(dòng)瞬間NTC 溫度較低，阻值較大，有效抑制了浪涌電流。熱敏電阻技術(shù)：這種方法是把NTc(負(fù)溫度系數(shù))的熱敏電阻串聯(lián)在交流輸入端或者串聯(lián)在經(jīng)過(guò)橋式整流后的直流線上。浪涌電流主要是由濾波電容充電引起的，在開(kāi)關(guān)管開(kāi)始導(dǎo)通的瞬間，電容對(duì)交流呈現(xiàn)出很低的阻抗，一般情況下，只是電容的E5R值。 圖31 隔離反激式開(kāi)關(guān)電源的方框圖 設(shè)計(jì)思路： (1)設(shè)計(jì)一個(gè)整流濾波器和DC/DC變換器之間加入了功率因數(shù)校正電路。 電網(wǎng)提供的交流電一般為220V（或380V）。其主電路主要包括：輸入整流濾波電路，開(kāi)關(guān)元件，變壓器，輸出濾波電路，控制電路等等。在VT截止期間，由于副邊極性翻轉(zhuǎn)式VD2導(dǎo)通，T在VT導(dǎo)通期間所存儲(chǔ)的磁能轉(zhuǎn)成電能而釋放，供給負(fù)載。這種電阻可以工作于電流模式，也可以工作于電流斷續(xù)模式，而且反激式變換器最常見(jiàn)的工作模式是電流斷續(xù)模式。 Boost電路一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，電壓加于電感上，電流以某一斜率上升，并將能量?jī)?chǔ)存在電感中，當(dāng)開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，電流講過(guò)二極管流向輸出電容和負(fù)載。 （4）是否需要隔離：考慮電壓的高低，如果需要隔離就需要變壓器。 (213) (214)式(214)中是Q導(dǎo)通前流過(guò)L的電流。當(dāng)開(kāi)關(guān)管Q受控制電路的脈沖信號(hào)觸發(fā)而導(dǎo)通時(shí)，輸入直流電壓V1全部加于儲(chǔ)能電感L的兩端，感應(yīng)電勢(shì)的極性為上正下負(fù)，二極管D反向偏置截止，儲(chǔ)能電感L將電能變換成磁能儲(chǔ)存起來(lái)。由上式可知，輸出電壓越大開(kāi)關(guān)管的占空比D=成正比，所以通過(guò)改變開(kāi)關(guān)管的占空比可以控制輸出平均電壓的大小。 buck電路圖 22 buck電路 buck電路的工作原理 Buck電路（圖22）即為降壓斬波電路。假定開(kāi)關(guān)無(wú)損耗，并聯(lián)變換器電路在輸入電壓V1和輸入電流I1，能在較低的輸出電流I1下，輸出較高的電壓。 電磁干擾—無(wú)線頻率干擾(EMI RFl )：即那些由開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)元件引起的，不希望傳遞和發(fā)射的高頻能量頻譜。 隔離式開(kāi)關(guān)電源：一般指高頻開(kāi)關(guān)電源。 隔離電壓：電源電路中的任何一部分與電源基板地之間的最大電壓。其測(cè)量條件是滿負(fù)載，輸入交流電壓為標(biāo)準(zhǔn)值。在此基礎(chǔ)上，可建立模型庫(kù)。同時(shí)，開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部的控制電路也必須能承受主電路及工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)電磁噪聲的干擾。 功率因數(shù)校正ACDC開(kāi)關(guān)變換技術(shù)一般高功率因數(shù)ACDC電源由兩級(jí)組成：在DCDC變換器前加一級(jí)前置功率因數(shù)校正器，至少需要兩個(gè)主開(kāi)關(guān)管和兩套控制驅(qū)動(dòng)電路。納米結(jié)晶軟磁薄膜也在研究。 高頻磁技術(shù) 高頻開(kāi)關(guān)變換器中用了多種磁元件，有許多基本問(wèn)題要研究。一般在小功率場(chǎng)合可選用反激式。開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)的目的是通過(guò)能量處理將輸入能量變化為所需要的能量輸出，通常的形式是產(chǎn)生一個(gè)符合要求的輸出電壓，這個(gè)輸出電壓的值不能受輸入電壓或者負(fù)載電流的影響。為了使穩(wěn)壓調(diào)整管可以發(fā)揮足夠的調(diào)節(jié)作用，穩(wěn)壓調(diào)整管必須工作在線性放大狀態(tài)，且保持一定的管壓降。這樣，當(dāng)輸入電壓發(fā)生變化，或負(fù)載變化引起電源的輸出電壓變化時(shí)，就可以通過(guò)改變穩(wěn)壓調(diào)整管的管壓降來(lái)使輸出電壓穩(wěn)定。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，工作在高頻的開(kāi)關(guān)電源己經(jīng)廣泛應(yīng)用于電氣和電子設(shè)備的各個(gè)領(lǐng)域。 正激和反激電路各有其特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)電路的過(guò)程中為達(dá)到最優(yōu)性價(jià)比，可以靈活運(yùn)用。（SiC）功率半導(dǎo)體器件 可以預(yù)見(jiàn)，碳化硅將是21世紀(jì)最可能成功應(yīng)用的新型功率半導(dǎo)體器件材料，其優(yōu)點(diǎn)是：禁帶寬，工作溫度高（可達(dá)600℃），通態(tài)電阻小，導(dǎo)熱性能好，漏電流極小，PN結(jié)耐壓高等。m超薄鈷基非晶態(tài)磁帶，1MHz（Bm=）時(shí)，~1W/cm3，是MHz高頻鐵氧體的1/3~1/4。F新型固體鉭電容，其ESR有顯著下降。不但嚴(yán)重污染周圍電磁環(huán)境，對(duì)附近的電氣設(shè)備造成電磁干擾，還可能危及附近操作人員的安全。各種模型差別很大，因此建模的發(fā)展方向應(yīng)當(dāng)是：數(shù)字模擬混合建模；混合層次建模；以及將各種模型組成一個(gè)統(tǒng)一的多層次模型（類似一個(gè)電路模型，有方塊圖等）；自動(dòng)生成模型，使仿真軟件具有自動(dòng)建模功能，以節(jié)約用戶時(shí)間。 效率：電源的輸出功率與輸入功率的百分比。為了防止不必要的功率損耗，在設(shè)計(jì)這一電路時(shí)，一定要保證濾波電容充滿電之前，就起到限流作用。通常是以MV度量。工作用期是從零到它的正常工作點(diǎn)所用的時(shí)間。所以，如果在導(dǎo)通期間內(nèi)存的能量要在期間釋放出來(lái)，那么，L1上的脈沖必定比較高的。由boost電路最為顯著的特點(diǎn)可以知道，boost電路只適用于升壓電路。建設(shè)Q1具有理想的開(kāi)關(guān)特性，其正向飽和管壓降可以忽略，所以可以列出以下的方程： (24) 由此可得出： (25) (26)Q1導(dǎo)通狀態(tài)終止時(shí)，時(shí)，L1中的電流達(dá)到最大值，得： (27) 在Q1截止期間，L1中的電流經(jīng)續(xù)流二極管D1向負(fù)載釋放能量，假若忽略D1的正向壓降，則可得出下列方程: (28) (29) (210) Q1截止?fàn)顟B(tài)終止時(shí)，即T=時(shí)，L1中的電流下降到最小值，得： (211) 由上面的公式可得: (212) 式中是開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間，是開(kāi)關(guān)截止時(shí)間；T是開(kāi)關(guān)管工作周期，D是占空比。由可控開(kāi)關(guān)Q、儲(chǔ)能電感L、二極管D、濾波電容C、負(fù)載電阻RL和控制電路等組成。分析電路圖可以得到：Q導(dǎo)