【正文】 器對(duì)給定信號(hào)和輸出反饋信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算，控制開關(guān)信號(hào)的幅值、頻率、波形等，通過驅(qū)動(dòng)器控制開關(guān)器件的占空比，以達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓值的目的。開關(guān)電源的交流輸入電壓在90~270 V內(nèi)變化時(shí)，輸出電壓的變化在177。因此高頻變壓器不僅起到電氣隔離作用，還具有儲(chǔ)能作用。圖27 推挽式電壓變換電路工作原理：推挽變換器工作時(shí)相當(dāng)于兩個(gè)正激變換器交替工作，假設(shè)此時(shí)Q1導(dǎo)通Q2關(guān)斷，那么能量將通過Q1，繞組N1N2VD1傳送到電感L和負(fù)載R，當(dāng)Q2導(dǎo)通Q1關(guān)斷時(shí)亦是如此。但是由于變壓器是單向勵(lì)磁的，利用率低。它的每一橋臂上均有兩個(gè)開關(guān)管，由兩橋臂的中點(diǎn)引出的對(duì)角線接在高頻變壓器上，像一個(gè)電橋一樣，故稱為全橋變換器。下面對(duì)本設(shè)計(jì)中高頻變壓器的主要參數(shù)計(jì)算過程進(jìn)行詳細(xì)介紹， “黑箱”預(yù)先估計(jì)變壓器輸出端最大功率： （31） 考慮變壓器的工作時(shí)的能量損耗，實(shí)際變壓器輸入端功率： （32） 變壓器輸入端平均電流： （33）這個(gè)值決定變壓器一次繞組的導(dǎo)線尺寸，從這個(gè)電流值可以看出，變壓器一次側(cè)繞組的繞線要用22AWG的導(dǎo)線或采用其他規(guī)格的導(dǎo)線。在這里，二次側(cè)采用自耦變壓器的結(jié)構(gòu)，這樣低電壓輸出端的繞組會(huì)包含在高電壓輸出端的繞組中。圖41 UC3842外形圖和管腳排列圖 UC3842內(nèi)部電路框圖介紹圖43為UC3842的內(nèi)部電路框圖，主要包括振蕩器、脈寬調(diào)制鎖存器、參考穩(wěn)壓器、電流檢測(cè)比較器、誤差放大器等。 UC3842功能介紹（1）振蕩頻率的設(shè)置振蕩器的頻率是由定時(shí)元件RT和CT決定的。這將在管腳1處于其最低狀態(tài)時(shí)，保證在輸出（管腳6）不出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)脈沖。（4）欠壓鎖定UC3842采用了兩個(gè)欠壓鎖定比較器來(lái)保證在輸出級(jí)被驅(qū)動(dòng)之前，集成電路已完全可用。%，它首要的目的是為振蕩器定時(shí)電容提供充電電流。(2) 開關(guān)器件一般都工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通時(shí)(通態(tài))阻抗很小，接近于短路，管壓降接近于零，電流由外電路決定；阻斷時(shí)阻抗很大，接近于斷路，電流幾乎為零，管子兩端電壓由外電路決定。 器件TL431TL431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。圖51 TL431的引腳圖52 TL431的功能模塊示意圖 在開關(guān)電源設(shè)計(jì)中，一般輸出經(jīng)過TL431（可控分流基準(zhǔn)）反饋并將誤差放大，TL431的沉流端驅(qū)動(dòng)一個(gè)光耦的發(fā)光部分，而處在電源高壓主邊的光耦感光部分得到的反饋電壓，用來(lái)調(diào)整一個(gè)電流模式的PWM控制器的開關(guān)時(shí)間，從而得到一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓輸出?？焖俣O管從性能上可分為快速恢復(fù)和超快速恢復(fù)兩個(gè)等級(jí)，前者反向恢復(fù)時(shí)間為數(shù)百納秒或更長(zhǎng)，后者則在100 ns以下，有的甚至達(dá)到20~30 ns。 主要應(yīng)用范圍：開關(guān)電源、適配器、充電器、UPS、DVD、空調(diào)及其它家用電器等產(chǎn)品。啟動(dòng)和PWM脈沖控制驅(qū)動(dòng)電路如下：圖56 啟動(dòng)和啟動(dòng)和PWM脈沖控制驅(qū)動(dòng)電路UC3842的電源軟啟動(dòng)。圖57 輸入濾波電路 （51） 用兩個(gè)27uF、。ESL引起輸出電壓存在高頻噪聲。輸出濾波電路如下圖： 5V輸出端濾波電容： （53） =294uF，用四個(gè)47uF、額定電壓為35V的鉭電容并聯(lián)（C1C1C18和C19）。串在需要測(cè)量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時(shí)，它的2次回路始終是閉合的，因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。因?yàn)門L431需要最少1mA電流流過才能工作，電源二次側(cè)中，把通過電壓檢測(cè)電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的電流值設(shè)置為1mA（也就是每伏1K歐姆）。結(jié)論與展望本文主要以一種性能優(yōu)良的電流控制型脈寬調(diào)制器UC3842來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的小功率開關(guān)電源，因?yàn)槊}寬調(diào)制器能夠改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度，所以能夠達(dá)到穩(wěn)壓的目的，非常適合用于開關(guān)電源的制作。(3) 本設(shè)計(jì)綜合了以前的一些利用UC3842制作的開關(guān)電源論文，取長(zhǎng)補(bǔ)短，在本論文中設(shè)計(jì)了反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在學(xué)習(xí)和生活中，點(diǎn)點(diǎn)滴滴都凝聚著您的期待與鞭策，使我在讀研期間能始終把握自己的方向，在此向您致以衷心的感謝，在將來(lái)的工作和學(xué)習(xí)中，我會(huì)時(shí)刻銘記您曾經(jīng)的教誨，努力工作，認(rèn)真做事。s average power is low. However, there is the transformer leakage inductance and other reasons, some switching power supply during each switching cycle, the switch has a very high voltage spikes, even in the case of very small duty cycle, the auxiliary power supply voltage can not fall low enough it can not achieve the desired protection 3 improved protection circuit for the above ，the circuit has the following features. 1) by sampling the voltage at the UC3842 access to an emitter follower, resulting in the addition of a control voltage pulse width modulation clock synchronization with artificial slopes, it can followup period will be reduced to zero perturbation ?I . Therefore, even if the system works in more than 50% duty cycle or continuous inductor current conditions, the system will not instability. However, the slope of the slope of the pensation must be equal to or slightly greater than m2 / 2, the system can have real stability. 2) no sense of resistance sampling switch resistance. No sense resistor is a twolane and around the winding resistance, and its high accuracy and easy power. With no sense of resistance, its resistance will increase with increasing frequency. Thus, even under highfrequency sampling resistor in the power consumption of no more than its nominal power and, therefore, will not blow up phenomenon. 3) Add optocoupler feedback circuit to control the use TL43l. We all know that when the amplifiers are required for signal transmission time, both input and output is not established. If the feedback signal received UC3842 voltage feedback end, the feedback signal must pass through two highgain error amplifier, the transmission time of growth. TL431 itself as a highgain error amplifier, therefore, used in Figure 3, pin 1 as feedback directly from the UC3842 feet 8 (the reference voltage pin), a resistor to pull the foot l, 2 foot ground through R18. The benefits of doing so, skip the UC384239。通過本設(shè)計(jì)的理論研究和實(shí)踐操作，可以看出利用UC3842芯片設(shè)計(jì)的小功率關(guān)電源為以后的開關(guān)電源設(shè)計(jì)提供了更好的思路，和方式方法。當(dāng)輸入端加電信號(hào)時(shí)，發(fā)光器發(fā)出光線，照射在受光器上，受光器接受光線后導(dǎo)通，產(chǎn)生光電流從輸出端輸出，從而實(shí)現(xiàn)了“電光電”的轉(zhuǎn)換。開關(guān)管的集電極電流通過耦合電感的作用使其電流反應(yīng)到檢測(cè)電阻R15上，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓，該電壓經(jīng)R1C和C8構(gòu)成的濾波器后送至UC3842的3腳，此信號(hào)與片內(nèi)的誤差放大器輸出信號(hào)送至PWM比較器的兩個(gè)輸入端，產(chǎn)生調(diào)制脈沖。這種方法價(jià)格低廉、簡(jiǎn)單實(shí)用，但是也有一定的缺點(diǎn)：電路中光耦PC817的有效輸入電流范圍窄，導(dǎo)致控制電路對(duì)輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍有限。5V端的死區(qū)電阻為： （54） 過流保護(hù)電路電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理的。計(jì)算公式： （52）式中 表示輸出端的額定電流值，單位為A； 表示在高輸入電壓和輕載下所估計(jì)的最小占空比（）； 表示期望的輸出電壓紋波峰峰值，單位為V。而選擇合適的電容在反激式變換器中顯得尤其重要，這是因?yàn)榉醇な阶儞Q器自身與整流器之間沒有感性阻抗，使得有很大的瞬時(shí)電流流入和流出電容。鉭電容與鋁質(zhì)電解電容相比，具有較小的ESR和ESL。而輸出端電壓的改變，就是靠改變PWM輸出波的占空比，繼而影響一次側(cè)變壓器線圈的通電時(shí)間，也就是存儲(chǔ)在磁芯中的能量發(fā)生改變，二次側(cè)通過變壓器耦合獲得的能量就發(fā)生改變，表現(xiàn)在電壓發(fā)生了調(diào)整，正是通過這種動(dòng)態(tài)的不斷調(diào)整，使得電壓保持穩(wěn)定。普通光電耦合器只能傳輸數(shù)字信號(hào)（開關(guān)信號(hào)），不適合傳輸模擬信號(hào)?？焖俣O管在工藝上多采用了摻金措施，有的采用PN結(jié)型結(jié)構(gòu)，有的采用改進(jìn)的PiN結(jié)構(gòu)。TL431特點(diǎn)： （1）最大輸出電壓為36V； （2）電壓參考誤差：177。導(dǎo)通時(shí)，器件上有一定的通態(tài)壓降；形成通態(tài)損耗阻斷時(shí)，開關(guān)器件上有微小的斷態(tài)漏電流流過；形成斷態(tài)損耗時(shí)，在開關(guān)器件開通或關(guān)斷的轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生開通損耗和關(guān)斷損耗，總稱開關(guān)損耗。本文中RT、CT分別為R1C16。還附加了一個(gè)內(nèi)部電路，使得任何時(shí)候只要欠壓鎖定有效，輸出就進(jìn)入灌電流模式，這個(gè)特性使外部下拉電阻不再需要。在正常的工作條件下，峰值電感電流由管腳1上的電壓控制，當(dāng)電源輸出過載或者如果輸出電壓取樣丟失時(shí)，異常的工作條件將出現(xiàn)。誤差放大器輸出（管腳1）用于外部回路補(bǔ)償。芯片內(nèi)部具體工作過程分析：反饋電壓與基準(zhǔn)電壓經(jīng)誤差放大器后，得到的誤差電壓作為門限電壓Ve，與采樣電阻上得到的采樣電壓Vs一起接到電流比較器，當(dāng)VsVe時(shí)，比較器輸出高電平給SR鎖存器復(fù)位端R，則Q為高電平，此時(shí)或非門輸出為低電平，開關(guān)管關(guān)斷：隨后R變?yōu)榈碗娖?，S也為低電平，所以Q保持高電平，開關(guān)管保持關(guān)斷；當(dāng)振蕩器脈沖變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，或非門的輸出將始終為低電平，開關(guān)管仍舊關(guān)斷，但此時(shí)S為高電平Q將變?yōu)榈碗娖?；?dāng)振蕩器脈沖再次變換為低電平時(shí)，由于S、R均為低電平信號(hào)，Q保持低電平狀態(tài)，此時(shí)或非門輸出為高電平，開關(guān)管再次導(dǎo)通。 UC3842的封裝形式UC3842的封裝形式有8腳雙列直插（DIP8）和14腳的表面貼（SO14）兩種。一次繞組的匝數(shù)為 （38） （取29匝） 輸出電壓（+5V）的二次繞組匝數(shù) （39） （取7匝）其中為最大占空比，這里我們?nèi)?0%。這對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)很費(fèi)神、費(fèi)力的事，但是變壓器設(shè)計(jì)的好壞直接影響到電源能否正常工作，因此高頻變壓器的磁芯選擇、原邊電感、線圈匝數(shù)和氣隙大小計(jì)算等問題都需要仔細(xì)考慮。半橋變換器具有磁芯利用率高，和推挽相比開關(guān)管承受應(yīng)力低等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生偏磁現(xiàn)象，適用于輸入電壓高，中等功率場(chǎng)合。圖28 單端正激式電壓變換電路工作原理：當(dāng)Q導(dǎo)通時(shí)，依據(jù)N1和N2的同名端關(guān)系，能量由副邊繞組傳到輸出端，當(dāng)Q關(guān)斷時(shí)，一方面電感L和續(xù)流二極管VD2構(gòu)成回路繼續(xù)對(duì)負(fù)載R供電，一方面通過VD1將磁芯剩余能量傳回電源，完成磁復(fù)位。之所以稱為推挽變換器，是因?yàn)樵谄涔ぷ鲿r(shí)變壓器原邊的兩個(gè)繞組隨各自串聯(lián)開關(guān)管的導(dǎo)通而交替工作。