【正文】 重傅里葉積分變換方法，將電力電子 PWM 調(diào)制過(guò)程用雙變 量共同作用的雙重積分表示，實(shí)現(xiàn)了 PWM 變換單元傳導(dǎo)干擾的數(shù)學(xué)描述。論文第五章將部分單元等效電路的部分電感理論引入到電力電子系統(tǒng)中來(lái)，研究了電磁干擾 的回路耦合及共地耦合的傳播特性。為了提高傳導(dǎo)干擾計(jì)算模型在高頻段的精度，論文第四章詳細(xì)研究了電力電子器件開 關(guān)暫態(tài)過(guò)程對(duì)干擾頻域特性的影響。以開關(guān)電源為對(duì)象的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表 明：共模干擾電流經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化后會(huì)增大差模干擾，驗(yàn)證了混合模態(tài)干擾的物理現(xiàn)象。由于電力電子器件容量的增加以及開關(guān)速度的加快，開關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生的電磁干擾強(qiáng)度也隨之增加。 當(dāng)電路啟動(dòng)運(yùn)行后， uc3842 的啟動(dòng)電壓由 R7 分壓 ,再經(jīng)二極管整流后，得到的直流電壓提供，此時(shí)第一模塊的啟動(dòng)電路不再提供啟動(dòng)電壓。由公式： Uo=(Ton/(n ff0T ))E （ 4－ 10） 可以得出，輸出電壓和開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間及輸入電壓成正比；與初，次級(jí)繞組的匝數(shù)比及開關(guān)管的截止時(shí)間成反比。當(dāng) ○ 6 腳輸出的高電平脈沖結(jié)束時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管截止，根據(jù)楞次定律，變壓器原邊為維持電流不變，產(chǎn)生下正上負(fù)的感生電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)副邊各路二極管導(dǎo)通，向外提供能量。在 圖 41 中 ，開關(guān)管 VT 導(dǎo)通時(shí) V1 導(dǎo)通，副邊線圈 N2 向負(fù)載供電， V4 截止， 反 饋電線圈 N3 的電流為零； VT 關(guān)斷時(shí) V1 截止， V4 導(dǎo)通， N3 經(jīng)電容C1 濾波后向 UC3842⑺腳 供電，同時(shí)原邊線圈 N1 上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)使V3 導(dǎo)通并加在 RC 吸收回路 。 20 同樣可選擇原邊 繞組 導(dǎo)線，原邊電流有效值為： ADINNI a x0121 ?＝ (47) 所需 繞組 導(dǎo) 線 截 面 積 為 ＝ ， 選 用 截 面 積 為 的導(dǎo)線 ()。 交流輸入電壓的最小值約為 90V， UI＝ 90√2≈127(V)， 得出 N1＝ 匝，取 50 匝 。開關(guān)頻率越高，變壓器、電感器的體積越小，電路的動(dòng)態(tài)響應(yīng)也越好。 VT7 導(dǎo)通時(shí)間正比于 L5 存儲(chǔ)能量，因此，控制 VT7 通斷占空比，可以控制升壓幅度。這種升壓電路適合不同輸入電壓輸入，取代了傳統(tǒng)的交流輸入 110/220 V自動(dòng)切換電路。此部分電路中，利用 MOS FET 管的快速開關(guān)特性對(duì) VT VT3 的導(dǎo)通／截止進(jìn)行控制，使 VT VT3 開關(guān)損耗進(jìn)一步降低。當(dāng) IC1⑹腳輸出驅(qū)動(dòng)脈沖為高電平時(shí)， VT1 內(nèi)部 P 溝道 FET 管截止， N 溝道 FET 管導(dǎo)通， VT2 柵極通過(guò) R VT 1⑺腳和⑴腳得到電壓， VT2 導(dǎo)通，輸入電壓通過(guò) VT2 源一漏極加到 L2 左端，由電源向 L2 存儲(chǔ)磁能，同時(shí)向負(fù)載供電。 ○ 7 腳為供電端，接入 8～ 16V 輸入電壓。在 1V以下，可以控制輸出驅(qū)動(dòng)脈沖的脈寬，達(dá)到 1V，則瞬間關(guān)斷輸出脈沖。由于 MOSFET 管無(wú)存儲(chǔ)效應(yīng)，可以將死區(qū)時(shí)間 TD 設(shè)置短一些，更利于在穩(wěn)壓電路的控制下大范圍改變脈寬速度，以實(shí)現(xiàn)更大的穩(wěn)壓范圍。芯片輸出部分由 OUT 端驅(qū)動(dòng)單 MOSFET管， C V3 對(duì)開關(guān)管有電壓鉗位作用 [1]。該電路變換器是一個(gè)降壓型開關(guān)電路。利用①腳和③腳的電平關(guān)系，在外電路控制鎖存器的開 /閉，使鎖存器每個(gè)周期只輸出一次觸發(fā)脈沖。 (3) 內(nèi)設(shè) 5 V(50 mA)基準(zhǔn)電壓源，經(jīng) 2∶ 1 分壓后作為取樣基準(zhǔn)電壓。上晶體管導(dǎo)通下晶體管截止，輸出高電平；下晶體管導(dǎo)通上晶體管截止，輸出低電平；上下兩晶體管均截止，則輸出為高阻態(tài)。 (6) 欠壓鎖定電路 VVLO：開通閾值 16V，關(guān)閉閾值 10V。 ○ 6 腳為推挽輸出端 ，內(nèi)部為圖騰柱式，上升、下降時(shí)間僅為 50ns 驅(qū)動(dòng)能力為177。典型的 UC3842 就是其中的代表，它功能完善， 性能可靠，目前廣泛被各種普通電源采用，還被用于有源因數(shù)改善電路和高壓升壓式開關(guān)電源中。輸出電壓通過(guò)集成穩(wěn)壓器 TL431 和光電耦合器反饋到 UC3842 的 ⑴ 腳，調(diào)節(jié) R R2 的分壓比可設(shè)定和調(diào)節(jié)輸出電壓，達(dá)到較高的穩(wěn)壓精度。 反饋電路 電流反饋電路 電流反饋電路采用電流互感器 ，通過(guò) 檢測(cè)開關(guān)管上的電流 作為采樣電流 ，原理如圖 22 所示。其中 G 為 柵極， S 為源極， D 為漏極。肖特基二極管的不足之處是：當(dāng)反向耐壓提高時(shí)，其正向壓降也會(huì)高得不能滿足要求，因此多用于 200 V 以下；反向漏電流較大且對(duì)溫度敏感，因此反向穩(wěn)態(tài)損耗不能忽略，而且必須更嚴(yán)格地限制其工作溫度 [ 4] 。其反向恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，一般在 5 s 以上，這在開關(guān)頻率不高時(shí)并不重要。在主電路和控制 電路之間，需要一定的中間電路對(duì)控制電路的信號(hào)進(jìn)行放大，這就是開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路。合理設(shè)計(jì)開關(guān)電源電路，還可使穩(wěn)壓范圍更寬并保證開關(guān)電源的高效率 ； （ 4）安全可靠。反饋回路檢測(cè)其輸出電壓，并與基準(zhǔn)電壓比較，其誤差通過(guò)誤差放大器進(jìn)行放大，控制脈寬調(diào)制電路，再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制半導(dǎo)體開關(guān)的通斷時(shí)間，從而調(diào)整輸出電壓。由于 3 PWM 式的開關(guān)頻率固定，輸出濾波電路比較容易設(shè)計(jì)，易實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，因此 PWM 式開關(guān)電源用得較多。 電力電子技術(shù)的發(fā)展 ,特別是大功率器件 IGBT 和 MOSFET 的迅速發(fā)展 ,將開關(guān)電源的工作頻率提高到相當(dāng)高的水平 ,使其具有高穩(wěn)定性和高性價(jià)比等特性。 power source] 向電子設(shè)備提供功率的裝置。 UC3842可以直接驅(qū)動(dòng) MOS 管、 IGBT 等，適合于制作 20～ 80W 小功率開關(guān)電源。在信息時(shí)代，農(nóng)業(yè)、能源、交通運(yùn)輸、通信等領(lǐng)域迅猛發(fā)展，對(duì)電影產(chǎn)業(yè)提出個(gè)更多、更高的要求，如節(jié)能、節(jié)材、減重、環(huán)保、安全、可靠等。 關(guān)鍵詞： 開關(guān)電源， uc3842，脈寬調(diào)制，功率， IGBT II 前 言 ......................................................................................................... 1 第 1 章 開關(guān)電源的簡(jiǎn)介 ........................................................................ 2 開關(guān)電源概述 ............................................................................ 2 開關(guān)電源的工作原理 ..................................................... 2 開關(guān)電源的組成 ............................................................. 3 開關(guān)電源的特點(diǎn) ............................................................. 4 開關(guān)器件 .................................................................................... 4 開關(guān)器件的特征 .............................................................. 4 器件 TL431. ...................................................................... 5 電力二極管 ....................................................................... 5 光耦 PC817 ...................................................................... 6 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管 MOSFET ......................................... 7 第 2 章 主要開關(guān)變換電路 .................................................................... 8 濾波電路 .................................................................................... 8 反饋電路 .................................................................................... 8 電流反饋電路 .................................................................. 8 電壓反饋電路 .................................................................. 9 電壓保護(hù)電路 ............................................................................. 9 第 3 章 UC3842 ..................................................................................... 10 UC3842 簡(jiǎn)介 ............................................................................ 10 UC3842 的引腳及其功能 ..............................................11 UC3842 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) .......................................................11 UC3842 的使用特點(diǎn) ...................................................... 13 UC3842 的典型應(yīng)用電路 ........................................................ 14 反激式開關(guān)電源 ............................................................ 14 UC3842 控制的同步整流電路 ..................................... 15 升壓型開關(guān)電源 ............................................................ 17 第 4 章 利用 UC3842 設(shè)計(jì)小功率電源 ............................................. 18 電源設(shè)計(jì)指標(biāo) .......................................................................... 18 III 元件的選擇 ..................................................................... 19 電路結(jié)構(gòu)的選擇 ............................................................ 20 啟動(dòng)電路 .................................................................................. 21 PWM 脈沖控制驅(qū)動(dòng)電路 ........................................................ 22 直流輸出與反饋電路 ............................................................. 23 總體電路圖分析 ...................................................................... 24 結(jié) 論 .......................................................................