【正文】 次級側(cè)電壓經(jīng)過極管整流變?yōu)橹绷?。而且相對反激變換器而言，電容上通過紋波電流定額值要求小一些。圖33 單端正激變換電路原理圖由于正激式變換器的隔離元件T1純粹是個變壓器，因此在輸出端需附加一個電感器L作為能量的儲藏及傳送元件。 當(dāng)晶體管TT導(dǎo)通時，設(shè)副邊電壓為Vs’，則電感L內(nèi)的電流將直線增加，如下式所示： 當(dāng)晶體管Tr關(guān)斷時，由于反激作用，電感上電壓反向，D3導(dǎo)通，構(gòu)成續(xù)流回路，而電感上的電壓等于輸出電壓Vo(忽略二極管壓降)，L上電流iL的衰減由下式定義： 由上式可知，電感L的大小，只是影響diL/dt, 或者說，影響電流的峰—峰值。為防止高反壓的出現(xiàn)，設(shè)置“能量再生線圈”P2，經(jīng)二極管D1，使儲存的能量運送回電源VS中。 由于正激變換器負載電流低于臨界電流時輸出電壓升高，因此，應(yīng)使最小負載電流仍在電感臨界電流值之上。 控制電路設(shè)計為：在最大輸入電壓時，限制控制電路的脈寬和變化的速率，這樣可防止兩個參數(shù)同時在最大值。如果負載電流ID逐步降低，在L中的波動電流最小值剛好為0時，臨界負載電流Ioc等于平均波動電流，或電流峰一峰值的一半，即：即定義為臨界情況。對于其它輔助輸出端，假定其所帶的是恒定負載，在上述占空比下降的情況下，其電壓也下降。為了抑制紋波電壓使其較小，要選用內(nèi)阻抗低高頻用電容器。PWM開關(guān)穩(wěn)壓或穩(wěn)流電源基本工作原理就是在輸入電壓變化、內(nèi)部參數(shù)變化、外接負載變化的情況下，控制電路通過被控制信號與基準信號的差值進行閉環(huán)反饋，調(diào)節(jié)主電路開關(guān)器件的導(dǎo)通脈沖寬度，使得開關(guān)電源的輸出電壓或電流等被控制信號穩(wěn)定。電壓模式控制的優(yōu)點：①PWM三角波幅值較大，脈沖寬度調(diào)節(jié)時具有較好的抗噪聲裕量。④在傳感及控制磁芯飽和故障狀態(tài)方面較為麻煩復(fù)雜。因而，這是一個有開環(huán)和閉環(huán)構(gòu)成的雙環(huán)控制系統(tǒng)。顯然，這就無形中增加了一定的斜坡補償。因為這種改善性能的電壓模式控制加有輸入電壓前饋功能，并有完善的多重電流保護等功能，在控制功能上已具備大部分電流模式控制的優(yōu)點，而在實現(xiàn)上難度不大，技術(shù)較為成熟。當(dāng)外加補償斜坡信號的斜率增加到一定程度，峰值電流模式控制就會轉(zhuǎn)化為電壓模式控制。由于這些，峰值電流模式控制PWM具有比起電壓模式控制大得多的帶寬。④對噪聲敏感，抗噪聲性差。變頻調(diào)制的滯環(huán)電流模式控制PWM：將電感電流信號與兩個電壓值比較，第一個較高的控制電壓值Vc由輸出電壓與基準電壓的差值放大得到，它控制開關(guān)器件的關(guān)斷時刻；第二個較低電壓值Vch由控制電壓Vc減去一個固定電壓值Vh得到，Vh叫做滯環(huán)帶，Vch控制開關(guān)器件的開啟時刻。若輸出高頻雜波小的話，均可以不加。 開關(guān)電源集成控制器 開關(guān)電源主要由主回路和控制回路兩大部分組成，主回路是將交流電網(wǎng)的電能傳遞給負載的回路，控制回路是按輸入輸出條件控制主回路的工作狀態(tài)的回路，將控制回路集成化即稱為開關(guān)電源集成控制器。頻率可調(diào)到100khz至350khz。輸出基準電流：50mA；(2)振蕩器 振蕩器的頻率由外接阻容RT、CT決定，周期(近似)值TS＝RT它的增益標稱值為80dB，其大小由反饋或輸出負載來決定，輸出負載可以是純電阻，也可以是電阻性元件和電容的元件組合。 因該電路增益較低，控制脈寬時存在較大的延遲，電流開始限制值與實際工作會有一定的差值。振蕩器的輸出分為兩路：一路以時鐘脈沖形式送至雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及二個或非門；另一路以鋸齒波形式送至比較器的同相端。由于GW1524內(nèi)部有誤差放大器，我們只需將輸出電壓檢測出來即可，本設(shè)計采用在主輸出端串電阻的方式檢測輸出電壓，并反饋到集成控制器，構(gòu)成閉環(huán)。而在電流模式的控制電路中，需要準確、高效地測量電流值，故電流檢測電路的實現(xiàn)就成為一個重要的問題。AD522 為雙端輸入,單端輸出的測量放大器。當(dāng)AD522增益K 為100 時，AD522 ﹪。 則由可取。圖48 過壓保護電路第五章 結(jié)論及設(shè)想經(jīng)過三個多月的努力，畢業(yè)設(shè)計工作已經(jīng)基本完成。朱老師給了我無私的指導(dǎo)，對我們提出的問題認真解答，他謙和的為人和嚴謹?shù)闹螌W(xué)和對工作認真負責(zé)的態(tài)度給我深刻印象，并受益匪淺。 “一份耕耘，一份收獲”，通過近一個學(xué)期的時間，我學(xué)到了許多東西，對專業(yè)知識的掌握有所加深，掌握工程設(shè)計的基本方法和步驟，這個過程對我是很重要，對于以后的工作和學(xué)習(xí)有很大的借鑒作用，受益匪淺。圖48為過壓保護電路。如圖47所示。在圖中：RP1 為霍爾傳感器的線性度調(diào)節(jié)和消除不平衡電壓電位器；RP2 為AD522 調(diào)零電位器；RP3 為調(diào)增益電位器；C1，C2為直流電源（177。電流互感器將整個瞬態(tài)電流，包括直流分量耦合到副邊的檢測電阻上進行測量，但同時也要求電流脈沖每次過零時磁芯能正常復(fù)位，尤其在平均電流模式控制中，電流互感器檢測更加適用，因為平均電流模式控制中被檢測的脈沖電流在每個開關(guān)周期中都回零。圖43 電壓檢測電路,則分壓器下臂電阻。最后，在晶體管A和B上分別出現(xiàn)脈沖寬度隨V0變化而變化的脈沖被，但兩者相位相差180度。振蕩器7號腳需外接電容CT，6號腳需外接電阻RT。 (4)電流限制器AI 電流限制放大器Al輸出與誤差放大器的輸出并聯(lián)，控制脈沖的寬度。因此，當(dāng)開關(guān)電源工作頻率高(CT為小值)時在3腳接100pf電容到地，以擴展輸出脈沖的寬度。它供電給所有內(nèi)部電路，同時又可作為外部基準參考電壓。輸入電壓：40V；頻率的溫度穩(wěn)定性≤2％；相加模式控制中的Vi注入信號容易用于電源并聯(lián)時的均流控制?？刂齐娐分须娙軨1較小起濾除高頻開關(guān)雜波作用。峰值電流模式控制的開關(guān)電源容易在開機啟動及電壓或負載突然較大變化時發(fā)生振蕩。③容易發(fā)生次諧波振蕩，即使占空比小于50%，也有發(fā)生高頻次諧波振蕩的可能性。功率級是由電流內(nèi)環(huán)控制的電流源，而電壓外環(huán)控制此功率級電流源。在數(shù)學(xué)上可以證明，將電感電流下斜波斜率的至少一半以上斜率加在實際檢測電流的上斜波上，可以去除不同占空比對平均電感電流大小的擾動作用，使得所控制的峰值電感電流最后收斂于平均電感電流。主要用于單端及推挽電路。再由Uca及三角鋸齒波信號UT或Us通過比較器比較得到PWM關(guān)斷時刻。對輸入電壓的前饋控制是開環(huán)控制，目的為了增加對輸入電壓變化的動態(tài)響應(yīng)速度。②補償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計本來就較為復(fù)雜，閉環(huán)增益隨輸入電壓而變化使其更為復(fù)雜。該方法與一些必要的過電流保護電路相結(jié)合，至今仍然在工業(yè)界很好地被廣泛應(yīng)用。 對于一般的要求，可以根據(jù)流經(jīng)電感的紋波電流峰—峰值為輸出電流的30%計算。L值的另一限制因素將出現(xiàn)在應(yīng)用于多輸出電壓的情況。電感L中的電流分連續(xù)和不連續(xù)兩種丁作情況。為了補償這個缺陷，控制線路應(yīng)能把占空比調(diào)到最大。若某一輸出負載降到電感臨界電流以下，這線路的輸出電壓將上升。在Tr關(guān)斷，反激作用期間，輸出二極管Dl反偏而不可能有鉗位作用或能量泄放的回路。在Tr導(dǎo)通時，在原邊繞組接向電源Vs，同一時間內(nèi)，副邊繞組把能量傳遞到輸出端。單端正激變換器主回路如圖34所示。因為，在一定輸出負載時，輸出電感器和續(xù)流二極管的存在使得儲能電容電流保持在較小的數(shù)值上。為此，獲得其廣泛應(yīng)用。 半橋式功率轉(zhuǎn)換電路工作原理簡介如下：當(dāng)一對開關(guān)晶體管管截止時，若電容C01和C02的容量相等而且電路對稱，則電容中點A的電壓為輸入電壓的—半，即為VC01=VC02=VI/2。在開關(guān)的暫態(tài)過程中，由于高頻變壓器次級側(cè)開關(guān)整流二極管反向恢復(fù)時間內(nèi)所造成的短路以及為了抑制集電極電壓尖峰而設(shè)置的RC吸收網(wǎng)絡(luò)的作用，當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時，將會有尖峰沖擊電流；在關(guān)斷瞬間，由于高頻變壓器漏感的作用，在集電極會產(chǎn)生電壓尖峰。PWM變換器由功率開關(guān)管、整流二極管及濾波電路等元件組成。第三章 DC/DC變換器的設(shè)計 DC/DC變換器進行功率變換，是采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)元件，通過周期性通斷開關(guān)，控制開關(guān)元件的占空比來調(diào)整輸出電壓，將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波，它是開關(guān)電源的核心部分，開關(guān)電源DC/DC變換器有多種電路方式，常有的有工作波形為方波的脈寬調(diào)制（PWM）變換器以及工作波形為正弦波的諧振變換器。 如此大的沖擊電流可能會損壞輸入保險絲、整流二極管和電容等?？梢钥吹剑膫€二極管分為兩組，正負半周輪流導(dǎo)通，但負載上電流方向不變，此即為全波整流。其導(dǎo)通時間隨開關(guān)電源的設(shè)計方法不同而異，也有采用控制開關(guān)晶體管電路的延時進行的間歇開關(guān)工作，這時，若采用扼流圈輸入型整流電路，接近空載時，扼流固變?yōu)榕R界值，逆流電路由扼梳閡輸入型變?yōu)闃I(yè)為電容輸入型。 開關(guān)電源當(dāng)前存在的問題當(dāng)我們對該技術(shù)進行深入研究后卻發(fā)現(xiàn)它仍然存在著一些問題需要解決，而且有的問題還帶有全局性：采用定頻調(diào)寬的控制方式來設(shè)計電源，都以輸出功率最大時所需的續(xù)流時間為依據(jù)來預(yù)留開關(guān)截止時間的，則負載所需的功率小于電源的最大輸出功率時就必然造成了工作電流的不連續(xù)；“反峰電壓”是開關(guān)導(dǎo)通期間存入高頻變壓器的勵磁能量在開關(guān)關(guān)斷時的一種表現(xiàn)，而勵磁能量只能在、也必須在開關(guān)關(guān)斷后的截止期間處理掉，既能高效處理勵磁能量又能有效限制反峰電壓的辦法是存在的，那就是要及時地為勵磁能量提供一個“低阻抗通道”，并且為勵磁能量的通過提供一段時間，但 “單調(diào)”控制方法不具備這一條件；高頻變壓器的磁通復(fù)位問題；傳統(tǒng)的電流取樣方法是在功率回路中串聯(lián)電阻，效率不高，這個