【正文】 較小值，保證較小損耗的正常工作。計算變壓器，一般選擇最低的交流輸入電壓，最大的輸出功率做為工作點，這個是最苛刻的一個點。并對較難理解部分做了詳細解釋。在這里，我們只是強調(diào)一下，所選擇的磁芯一定要有足夠大的有效體積，通常應用空氣隙來擴大其有效體積，傳輸變壓器有效體積v的計算公式如下： （4－5）Ilamx：最大負載電流。所謂占空比指的是晶體管導通的時間與晶體管的一個工作周期(導通時間十截止時間)之比。橋式變換器：500—600V；推挽式變換器：900—1000V；單端正/反激式變換器：800V；單端正激式變換器帶有有源箝位：800V；（3） 直流48V電壓系統(tǒng)橋式變換器：80V；推挽式變換器：200V；單端正/反激式變換器：200V；反激式開關(guān)電源的開關(guān)管額定電流的選擇：在交流電220V電壓應用條件下，如果考慮電源電壓變化范圍在20%—+20%。由于隔離變壓器T除了具有初、次級間安全隔離的作用外，它還有變壓器和扼流圈的作用，所以在反激式變換器的輸出部分一般不需要加電感，但在實際應用中，往往在整流器和濾波電容之間加一個小的電感線圈，用以降低高頻開關(guān)噪聲的峰值。 4 開關(guān)電源主電路設(shè)計 單端反激式變換器電路的工作原理單端反激式變換器電路在其輸入和輸出回路之間加入安全隔離措施。 輸出過壓保護電路的作用是：當輸出電壓超過設(shè)計值時，把輸出電壓限定在一安全值的范圍內(nèi)。用了RTC熱敏電阻的電阻—。如果不采取任何保護措施，浪涌電流可接近幾百安培。 ，兩種輸入交流電壓的轉(zhuǎn)換由開關(guān)S1來完成，此外，本電路中的壓敏電阻RV和可控硅VS具有浪涌電流抑制、瞬間輸入電壓保護的功能。的③腳電壓高于1V分壓后驅(qū)動MOSFEF提供啟動電壓，電路啟動后變壓器的付繞組③④的整流濾波電壓一方面為UC3842構(gòu)成的單端反激式開關(guān)電源電路，220V這種模式的設(shè)計要考慮電感的儲能時間，不容易控制，所發(fā)實現(xiàn)起來是很復雜的。該方案主要由軟件實現(xiàn)，控制算法比較復雜，速度慢，輸出電壓穩(wěn)定性不好，若想實現(xiàn)自動恢復，實現(xiàn)起來比較復雜。 2 高頻開關(guān)電源的總體設(shè)計 主電路的選擇開關(guān)電源的電路組成開關(guān)電源的主要電路是由輸入電磁干擾濾波器（EMI）、整流濾波電路、功率變換電路、PWM控制器電路、輸出整流濾波電路組成。在設(shè)計電源時，設(shè)計者采取那種變換器電路形式，主要根據(jù)成本、要達到的性能指標等因素來決定。（5）磁性組件新型材料和新型變壓器的開發(fā)，例如集成磁路，平面型磁心，超薄型(Low profile)變壓器。（2）軟開關(guān)技術(shù)使高頻率開關(guān)變換器的實現(xiàn)有了可能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?？傊?，回顧開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展過程，可以看到，高效率、小型化、集成化、智能化以及高可靠性是大勢所趨，也是今后的發(fā)展方向，因此高頻開關(guān)電源的發(fā)展很具研究意義！在開關(guān)電源領(lǐng)域，我國的民族產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)一直占有舉足輕重的地位。微處理器監(jiān)控技術(shù)的應用，提高了電源的可靠性，也適應了市場對其智能化的要求。國內(nèi)開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展，基本上起源于20世紀70年代末和80年代初。隨著開關(guān)電源性能的改善，到80年代后期，電子設(shè)備的消耗功率在20W以上，就要考慮使用開關(guān)電源了。隨著半導體技術(shù)的高度發(fā)展，高反壓快速開關(guān)晶體管使無工頻變壓器的開關(guān)電源迅速實用化。 ③隨著頻率提高，開關(guān)電源的噪聲隨之增大，降低噪聲也是高頻開關(guān)電源的研究方向。內(nèi)部工作原理簡介 22 工作描述 23 UC3842常用的電壓反饋電路 276 結(jié)論 30 成果與結(jié)論 30 30 PWM集成控制器的設(shè)計 30 30 進一步工作設(shè)想 31致謝 32參考文獻 33附錄1: 英語翻譯 34 附錄2: 單端反激式開關(guān)電源圖示 44 1 緒論 課題研究的背景隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展，特別是微處理器和半導體存儲器的開發(fā)利用，孕育了電子系統(tǒng)的新一代產(chǎn)品。開關(guān)電源高頻化的實現(xiàn)，與磁性元件和半導體功率器件的發(fā)展狀況有著密切的關(guān)系。近年來高反壓MOS大功率管的迅速發(fā)展，又將開關(guān)電源的工作頻率從20kHz提高到150一200kHz，其結(jié)果是使整個開關(guān)電源的體積更小，重量更輕，效率更高。 研究的目的及意義隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人類已經(jīng)進入工業(yè)時代，并正在轉(zhuǎn)入高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的時期，電源是向負載提供優(yōu)質(zhì)電能的供電設(shè)備，是工業(yè)的基礎(chǔ)。20世紀80年代開關(guān)電源的特點是采用20kHz脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)，效率可達65%70%。此外，平面變壓器、壓電變壓器及新型電容器等元器件的發(fā)展，也將對電源技術(shù)的發(fā)展起到重要作用。現(xiàn)在，我國已形成一批上億元甚至10億元以上產(chǎn)值的電源企業(yè)，有些產(chǎn)品已進入國際市場。小功率軟開關(guān)電源效率可以提高到8085%。（7）微處理器監(jiān)控和開關(guān)電源系統(tǒng)內(nèi)部通信技術(shù)的應用，提高了電源系統(tǒng)的可靠性。RFI濾波器整流濾波高頻開關(guān)元件高頻變壓器輸出整流濾波PWM控制邏輯輔助電路 隔離式開關(guān)電源的方框圖，交流線路電壓無論是來自電網(wǎng)的，還是經(jīng)過變壓器降壓的．首先要經(jīng)過整流、濾波電路變成含有一定脈動電壓成分的直流電壓，然后進入高頻變換部分。輸入輸出隔離的方式由于隔離變壓器的漏磁和損耗等會造成效率的降低，但是卻很安全，而本論文沒有要求輸入輸出隔離還是非隔離，為了提高開關(guān)電源的安全性，所以此設(shè)計選擇隔離方式，我們知道非隔離型高頻開關(guān)電源有五種可能形式：單端反激式、單端正激式、半橋式、全橋式、推挽式，各種形勢的開關(guān)電源對功率的要求是不一樣的，根據(jù)功率的要求可知： 單端反激式功率范圍：1—100W；單端正激式功率范圍：1—200W；推挽式功率范圍：200—500W；半橋式功率范圍：200—500W；全橋式功率范圍：500—2000W；根據(jù)論文要求，為小功率高頻開關(guān)電源的設(shè)計，而單端反激式功率范圍可以達到要求，因為反激式開關(guān)電源中的變壓器起著電感和變壓器的雙重作用，反激式變換器只需要濾波電容的選擇，而不需要濾波電感的選擇，由于它是電感，在開關(guān)電源中必然具有電感的一般規(guī)律，即具有電流連續(xù)，臨界連續(xù)和斷續(xù)三種工作模式，且電路結(jié)構(gòu)不復雜。電流比較器可用于過流保護，電壓比較器可設(shè)置為閉環(huán)控制，調(diào)整速度快，用這種芯片作為低功率開關(guān)電源的PWM的控制是很方便的它可以直接驅(qū)動雙極管，MOSFET和IGBT，具有管腳少（8只引腳）外圍電路簡單、安裝與調(diào)試方便、性能優(yōu)良、價格合適等優(yōu)點。由于對于相同功率的輸出，斷續(xù)工作模式的峰值電流要高很多，而且輸出直流電壓的紋波也會增加，損耗大。限流，再經(jīng)VC提供負反饋 電壓，其規(guī)律是此腳電壓越高驅(qū)動脈沖的占空比越小，以此穩(wěn)定輸出電壓。用于電流檢測，經(jīng)RC9現(xiàn)代的電子設(shè)備生產(chǎn)廠家一般都要滿足國際市場的需求，所以他們所設(shè)計的開關(guān)電源必須要適應世界范圍的交流輸入電壓，通常是交流90 ——130V和180——260V的范圍。即115v1．414≈160v，在交流電的負半周，電容器C2通過二極管VD4也被充電到160v。 電阻——雙向可控硅技術(shù)：采用此項浪涌電流限制技術(shù)時，將電阻與交流輸入線相串聯(lián)。當開關(guān)電源接通時，熱敏電阻的阻值基本上是電阻的標稱值。比如電網(wǎng)附近有電感性開關(guān)，暴風雨天氣時的雷電現(xiàn)象，都是產(chǎn)生高尖峰的因素。所謂單端，就是指的是變壓器磁芯僅工作在其磁滯回線的一側(cè)。在這里需要清楚的是作為主開關(guān)的晶體管、MOSFET、IGBT或晶閘管的性能均耐壓的上升而下降，因此在選擇耐壓時并不是超高越好，而是適可而止?？紤]到開關(guān)管的導通電阻對效率的影響，應該選擇開關(guān)管的額定電流達到實際電流峰值的3—4倍，如在沒有PFC時，電源電壓為220*(1177。 按如下粗算考慮：交流輸入電壓180—260V，取260V，260v乘以1．414(有效值)，即是整流后的直流電壓V*2601. 4＝354V，360V再乘以2．2得800V，實際取900V即可。Ue：所選磁芯的磁性材料的相對導磁率。在開關(guān)管開通時，原邊電流不斷上升，在Ton結(jié)束時至峰值Ip，這個Ip在開關(guān)斷開的瞬間，會被傳遞到副邊。根據(jù)輸出輸入電壓計算副邊乍數(shù)： （4－7） 在此，Np=28，Vo=，D＝，Vp＝110V，代入得：Ns＝。當輸入電壓為85—265*(1177。5 開關(guān)電源控制電路設(shè)計 芯片簡介UC3842 芯片是開關(guān)電源用電流控制方式的脈寬調(diào)制集成電路。個引腳，各腳功能如下：①腳是誤差放大器的輸出端，外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性；②腳是反饋電壓輸入端，基準電壓輸出端，有50mA與振蕩器頻率關(guān)系曲線，．它們都是在給定的CT值時得到的。 輸出靜區(qū)時間與頻率關(guān)系曲線誤差放大器：提供一個有可訪問反相輸入和輸出的全補償誤差放大器。這樣在逐周基礎(chǔ)上差信號控制峰值電感電流。如果Ipk(max)箝位電壓降低過多將導致由于噪聲拾取而產(chǎn)生的不誤操作。／。 通常，PWM型開關(guān)電源把輸出電壓的采樣作為PWM控制器的反饋電壓，該反饋電壓經(jīng)PWM控制器內(nèi)部的誤差放大器后，調(diào)整開關(guān)信號的占空比以實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。同時該電壓經(jīng)R2及R4分壓后作為采樣電壓，送入UC3842的腳2，在與基準電壓比較后，經(jīng)誤差放大器放大，使腳6輸出脈沖的占空比變小，輸出電壓下降，達到穩(wěn)壓的目的。該電路因為采用了光電耦合器，實現(xiàn)了輸出和輸入的隔離，弱電和強電的隔離，減少了電磁干擾，抗干擾能力較強，而且是對輸出電壓采樣，有很好的穩(wěn)壓性能。經(jīng)過將近一年的研究和反復實驗，我們完成了系統(tǒng)的總體設(shè)計，通過實驗調(diào)試，主電路可以安全地帶載工作，控制部分的設(shè)計和實驗也已完成，為高頻開關(guān)電源的研制提供了一種切實可行的方案。在試驗中，開關(guān)電源采用了電壓一電流雙閉環(huán)的控制方式，但又與傳統(tǒng)的雙閉環(huán)控制方式有所不同，傳統(tǒng)的雙閉環(huán)控制方式是電壓誤差為電流環(huán)的給定，而此系統(tǒng)在同一時刻只用一個環(huán)起控制作用，這是由開關(guān)電源模塊的實際應用背景所決定的。另外在該系統(tǒng)中，沒有涉及到有源功率因數(shù)校正問題，當前有關(guān)單相有源功率因數(shù)校正理論已經(jīng)比較成熟，但三相有源功率因數(shù)校正問題還存在著許多問題，希望在將來的工作中能工彌補這點的不足。 improve the stability and reliability of the machine. And on the grid adaptive capability has increased, the average power serial Manos tat allows for 220 177。感謝我的父母 ，是他們在我背后默默的支持著我，沒有他們，就沒有今天的我！最后我想向老師、父母、同學說一聲：謝謝你們的支持，你們辛苦了?。?！參考文獻[1]：電子工業(yè)出版社,[2]華偉，：北方交通大學出版社、清華大學出版社,[3]周志敏，周紀海，：人民郵電出報社，[4]王鴻麟，[5]吳國忠，[6].[7]張贊松，：電子工業(yè)出版社，[8]，1995年第3期.[9]：清華大學出版社，1996.[10]路秋生，張艷杰 .，1999年第8期.[11]劉勝利，嚴仰光 .，2001.[12].[13]許化民，陳干宏，阮新波，2000年第3期.[14]“UC3902 load share Controller”,Datasheet Unit rode Corporation.[15] Application Note UC3902 Load Share Controller and Its Performance in Distributed Power Systems by Laszlo Bligh. [16] Missouri, Z.；Batarseh, I.；Lee, , C. An overview of the control scheme for distributed power systems Southcon/96. Conference Record，2527 June 1996 .指導教師簽名： 年 月 日附錄1: 英語翻譯The Introduction Of High Frequency Switching Power Supply Introduction:High frequency switching power supply (also called switch rectifier SMR) through the MOSFET or the high frequency IGBT, switch frequency control in 50100 KHZ, within the scope of efficient and realize miniaturization. In recent years, switch rectifier power capacity expansion, the capacity of himself, from the volt 48V/、48V/20A to48V/200A、48V/400A。 進一步工作設(shè)想本文所討論的開關(guān)電源，其工作原理是PWM，即脈寬調(diào)制法。在設(shè)計中，我們選用UC3842, UC382輸出脈沖頻率由555定時器所確定，并通過外圍電路使得UC3842與555定時器同步。當輸出電壓降低時，誤差放大器的增益變小，輸出的開關(guān)信號占空比變大，最終使輸出電壓穩(wěn)定在設(shè)定的值。該電路適用