【正文】 恢復功能的肖特基整流二極管 （本電路使用的分別是FR102 和 SR160） ，普通的整流二極管難當此任，而整流部分使用的電容也不能有太大的交流阻抗，否則就無法濾除其中的高頻交流成分，因此選擇的電容不但容量要大，還要有較低的交流電阻才行 （本電路使用了 100 uF/35v、 100uF/16v、 470uF/10v 的電容 ） 。 電路的工作過程是：在 u2 的正半周（ ωt = 0 ～ π ），二極管因加正向偏壓 而導通，有電流 IL流過負載電阻 RL。在沒有并入電容 C之前，整流二極管在 U2的正半周導通，負半周截止，輸出電壓 UL的波形如圖中所示。 為了得到更為平滑的直流電，在本電路 +5V 的整流濾波電路中采用由 L C C8 組成的 LCπ型濾波。該器件的典型動態(tài)阻抗為 ，在很多應(yīng)用中可以用它代替齊納二極管，例如，數(shù)字電壓表，運放電路、可調(diào)壓電源，開關(guān)電源等等。顯見，這個深度的負反饋電路必然在 VI 等于基準電壓處穩(wěn)定，此時 Vo=(1+R1/R2)Vref。其工作工作過程簡述如下：當有電流流過發(fā)光二極管時，便產(chǎn)生一個光源，光的強度取決于激勵電流 的大小，此光照射到封裝在一起的光敏三極管 VT 上后，控制 VT 產(chǎn)生一個與發(fā)光二極管正向電流成比例的集電極電流。 Q2 導通以后，對 Q1 的基極進行分流，迫使開關(guān)調(diào)整管 Q1 進入截止狀態(tài)，從而避免了 Q1 上的電流太大而被燒壞的危險。如果出現(xiàn)異常，應(yīng)立即切斷電源，排除故障后可重新通電。最后 終于 完成 了 實際的總體電路，制作出 了 符合設(shè)計要求的開關(guān)電源 。 5． 4 故障分析與排除 在調(diào)試過程中，也出現(xiàn)了一些故障，其 故障原因 及現(xiàn)象 ： ① 開關(guān)管 13003 因在焊接時，加熱時間過長而損壞 ，導致輸出無電壓 ； ② 輸入整流濾波電容接反而被炸裂； ③ 光耦因在焊接時，加熱時間過長而損壞，導致輸出電壓偏高； ④ 開關(guān)管 13003 的金屬 面和 R3 接觸而導致燒管子 等。 檢查 的方式有兩種：一種是按照設(shè)計電路 裝配圖 檢查安裝電路，在安裝好的電路中按電路圖一一對照檢查；另一種方法是 用萬用表的 R 100檔測量靜態(tài)參數(shù)，測量 2pin 輸入端正、反向電阻均為無窮大，測量開關(guān)變壓器輸入端 4 腳的正、反向電阻分別為無窮大和 3K。用于防止負載端出現(xiàn)短路或當所帶的負載加重等原因引起的電流急劇增加時，過大的電流燒壞開關(guān)調(diào)整管 Q1。它主要有光源（即發(fā)光二極管）和光敏器件組成。 （ 2） 應(yīng)用 圖 精密 5V 穩(wěn)壓器 前面提 到 TL431 的內(nèi)部含有一個 的基準電壓，所以當在REF 端引入輸出反饋時，器件可以通過從陰極到陽極很寬范圍的分流，控制輸出電壓。 TL431 特性及應(yīng)用 （ 1）、 特性 TL431 是一個有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準源。如此下去，使輸出電壓的波形如圖中線所示。 XX 學院畢業(yè)論文 第 34 頁 共 43 頁 電容濾波 半波整流電容濾波電路如圖 。 半波整流電路 半波整流電路如圖 （ a） 所示。這時 L13 上產(chǎn)生上為 負下為正的電壓，經(jīng) T1 耦合，在 T1 的次級線圈 L5 L67 兩端產(chǎn)生上為正下為負的電壓，脈沖整流二極管 DD8 導通，開關(guān)變壓器在開關(guān)管 Q1 飽和時以磁能形式積蓄的能量轉(zhuǎn)換成電流的形式向負載端釋放，該電壓經(jīng) D D7整流后對 C C8C6充電，隨著充電過程的進行，兩路充電電流線性減小， D D8 截止，脈沖二極管由導通到截止的這段時間，即為激勵脈沖間歇期。正激式變壓器兩邊的繞組是同時流過電流的，而反激式變壓器先是通過一次繞組把能量存儲在磁芯材料中，一次側(cè)關(guān)斷后在把能量傳到二次回路。為了保證繞組之間的絕緣，必須增加兩個繞組之間的距離，從而降低繞組間的耦合程度，使漏感增大。第二種是電感器功率傳送方式，原繞組輸入的電能，使磁芯激磁，變?yōu)榇拍軆Υ嫫饋?，然后通過去磁使副繞組感應(yīng)電壓，變成電能釋放給負載。功率傳送有兩種方式。其磁通密度，磁導率和損耗都隨溫度發(fā)生變化，故除正常溫度 25℃ 外，還要給出 60℃ ， 80℃ ， 100℃ 時的各種參考數(shù)據(jù)。一般常采用以下近似估算法： RLC =（ 3?5） 的條件下，近似認為 VO=。所以剛過 ?t=?/2時二極管仍然導通。 (1)電容濾波電路結(jié)構(gòu) 現(xiàn)結(jié)合單相橋式整流和電容濾波電路為例來說明。 XX 學院畢業(yè)論文 第 24 頁 共 43 頁 在負載電阻上正、負半周經(jīng)過合成，得到的是同一個方向的單向脈動電壓。 (1).工作原理 單相橋式整流電路是最基本的將交流轉(zhuǎn)換為直流的電路，因為是由四只整流二極管 D1～ D4接成電橋的形式，所以稱為橋式整流電路。這種開關(guān)電源可用于 AV200～ 240V 輸入的電子產(chǎn)品中。它使用的元器件比較多，但還是可以接受的。 XX 學院畢業(yè)論文 第 18 頁 共 43 頁 反饋CinCoutVoutVin+++控制TN 1 N 2DSW V swV inI SECI priV inflybkV satI swI Dttt000 ? ?? ?mininouytPK V PI ? outinsw VVV ?? WWPout 1000 —? 圖 3． 2 反激式電路 3. 方案三 半橋電路。 在這個階段，電流波形時一條斜率為負的斜線。 LC濾波器的作用可用下式表示： DVV inout ? （式 31） 式中 D— 占空比 通過控制電路改變占空比，即可保持輸出電壓恒定。這種布置與電源可以在何種環(huán)境下安全工作以及可以給負載提供的最大功率密切相關(guān)。我們可以在航空和自動化產(chǎn)品、儀器儀表、離線式產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)它們的蹤影，它們通常應(yīng)用于要求效率和多組電源 電壓輸出的場合。也就是說控制器的功能模 塊電壓參考和誤差放大器，可以設(shè)計成與線性調(diào)節(jié)器相同。在這兩種狀態(tài)中，加在功率晶體管上的伏安乘積總是很小的（在導通時，電壓低，電流 大；關(guān)斷時，電壓高，電流?。?。脈寬調(diào)制電路通常由光耦合器和 PWM 控制器組成。 XX 學院畢業(yè)論文 第 11 頁 共 43 頁 第 2 章 PWM 開關(guān)電源的基本原理 PWM 開關(guān)電源的組成模塊 開關(guān)電源的電路組成方框圖如下： 一、主電路 是 從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的全過程，包括： （ EMI） ： 其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過濾，同時也阻礙本機產(chǎn)生的雜波反饋到公共電網(wǎng) 。 5. 低噪聲 開關(guān)電源又一缺點時噪聲大，單純追求電源高頻化，噪聲也隨之增大。如：用一級 AC－ DC 開關(guān)變換器實現(xiàn)穩(wěn)壓或穩(wěn)流，并具有功率因數(shù)校正功能，稱為單管單級或 4S 高功率因數(shù) AC－ DC 開關(guān)變換器；輸出 1V， 50A的低電壓大電流 DC－ DC 變換器，又稱電壓調(diào)節(jié)模塊 VRM，以適應(yīng)下一代超快速微處理器供電的需求；多通道（ Multi－ Channel 或Multi－ Phase） DC－ DC 開關(guān)變換器； 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（ Server）的開關(guān)電源可攜帶式電子設(shè)備的高頻開關(guān)電源等。 因 校正技術(shù)（ APFC）的開發(fā)，提高了 AC－ DC 開關(guān)電源功率因數(shù)。 PWM 開關(guān)電源按硬開關(guān)模式工作（ 開／關(guān)過程中電壓 下 降／上升和電流上升／下降波形有交疊），因而開關(guān)損耗大。充分顯示了中國電源技術(shù)人員的聰明才智和艱苦奮斗的創(chuàng)業(yè)精神。特點是負載大范圍變化頻繁，工作環(huán)境惡劣。東方紅三號通信衛(wèi)星、風云一號、二號氣象衛(wèi)星均應(yīng)用了開關(guān)電源。此外要求開關(guān)電源效率要更高，性能更好，可靠性更高等。傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓電源雖然電路結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，但它存在著效率低（只有 40%－ 50%）、體積大、銅鐵消耗量大，工作溫度高及調(diào)整范圍小等缺點。 45 參考文獻 45 附錄 3 實物圖 43 附錄 2 裝配圖 31 電容濾波 5 開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展動向 34 穩(wěn)壓電路的組成 37 過電流限制功能設(shè)計 開關(guān)電源的發(fā)展歷史 開關(guān)穩(wěn)壓電源（以下簡稱開關(guān)電源）取代晶體管線性穩(wěn)壓電源（以下簡稱線性電源）已有 30 多年歷史，最早出現(xiàn)的是串聯(lián)型開關(guān)電源，其主電路拓撲與線性電源相仿，但功率晶體管 工 作于開關(guān)狀態(tài)后 ， 脈寬調(diào)制（ PWM）控制技術(shù)有了發(fā)展，用以控制開關(guān)變換器，得到 PWM 開關(guān)電源，它的特點是用 20kHz 脈沖頻率或脈沖寬度調(diào)制 — PWM 開關(guān)電源效率可達 65～ 70％，而線性電源的效率只有 30～ 40％。 80 年代進入大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用階段，并開發(fā)研究 ～ 5MHz 準諧振型軟開關(guān)電源。 3. 1000kW 牽引變流器 4500V／ 1200A GTO 門控 250W 開關(guān)電源。供繼電保護和自動裝置及蓄電池充電用。 主要技術(shù)標志 從技術(shù)上看，幾 十年來推動開關(guān)電源性能和技術(shù)水平不斷提高的 主 要標志是： 器件的開發(fā)使實現(xiàn)開關(guān)電源高頻化有了可能。 70 年代 諧振 開關(guān)電源奠定了軟開關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)。 磁材料和新型變壓器的開發(fā)。 采用軟開關(guān)技術(shù)可以使效率達到 85％～ 88％。 6. 抗電磁干擾（ EMI） 當開關(guān)電源在高頻下工作時，其噪聲通過電源線產(chǎn)生對其他電子設(shè)備干擾，世界各國已有抗 EMI 的規(guī)范或標準。 ： 根據(jù)負載需要，提供穩(wěn)定可靠的直流電源 。 3. 保護電路 ： 由過電流 保護電路、過電壓保護電路、過熱保護電路和浪涌吸收電路等組成。脈沖的占空比是開關(guān)電源的控制器來調(diào)節(jié)。盡管它們各部分的布置差別很少，但是工作過程相差很大，在特