【正文】 。 ⑤ 反饋電路。 開關(guān)電源的工作方式 開關(guān)電源按控制原理來分類，有以下 4 種工作方式： (1) 脈沖寬度調(diào)制 (Pulse Width Modulation， 簡稱 PWM，即脈寬調(diào)制 )式：其特點是開關(guān)周期為恒定值，通過調(diào)節(jié)脈沖寬度來改變占空比，實現(xiàn)穩(wěn)壓目的。它包含了脈寬調(diào)制器和脈頻調(diào)制器。輸出電壓 UO經(jīng) R R2取樣后，送至誤差放 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 4 頁 共 33 頁 大器的反相輸入端，與加在同相輸入端的基準 電壓 UREF進行比較，得到誤差電壓 Ur，再用 Ur的幅度去控制 PWM 比較器輸出的脈沖寬度，最后經(jīng)過功率放大和降壓式輸出電路使 UO保持不變。 電網(wǎng)電壓的變化 ， 必然會引起電流的變化 ， 假設(shè)電壓升高 ， 那么電流增長變快 ， 反之則變慢 。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 7 頁 共 33 頁 3 單相橋式整流電路 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 。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 8 頁 共 33 頁 圖 u2 負半周時 單相橋式整流電路的波形圖如 所示。 電容濾波的組成及工作原理 在負載電阻上并聯(lián)一個濾波電容 C， 如圖 所示。 全波直流電壓平均值 ： UO= () U2為變壓器次級電壓有效值 。與數(shù)字電路相比，開關(guān)電源 EMI 呈現(xiàn)出鮮明的特點 ： (1) 開關(guān)電源 EMI 干擾源的位置比較清楚，主要集中在功率開關(guān)器件、二極 管以及與之相連的散熱器和高頻變壓器上。 (2) 要滿 足負載電路工作頻率和需抑制頻率的要求，如果遇到要抑制的頻率和有用信號頻率非常接近，則需要頻率特性非常陡峭的 EMI 濾波器。電路中包括共模扼流圈 (亦稱共模電感 )L、濾波電容 C1~C4。 C3和 C4跨接在輸出 端，并將電容器的重點接通大地，能有效地抑制共模干擾。 電路結(jié)構(gòu) 推挽式變換器可分電流型、電壓型兩種拓撲結(jié)構(gòu)。 工作原理 推挽變換器在一個周期 TS內(nèi)， 開關(guān)管 VT VT2各交替輪流導通一次，設(shè)每管的導通時間為 TON， 占空比/2ONSTD T?即 12ON ST DT?， ? ?1 12OFF ST D T??。 (5) 內(nèi)部基準 電壓 變化最大為 1％ 。第 7 腳分別接定時電阻 (RT)和定時電容 (CT)。 [7] 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 16 頁 共 33 頁 圖 SG3524 的引腳排列圖 表 SG3524 引腳 功能說明 引腳 符號 功能 1 INV 反相輸入引腳 2 N,INV 同相輸入引腳 3 OSC 振蕩器輸出引腳 4 +CL 檢測引腳 (+CL) 5 –CL 檢測引腳 (–CL) 6 RT 積分電阻引腳 7 CT 積分電容引腳 8 GND 地線 9 COMP 補償引腳 10 SD 關(guān)閉 (停止 )引腳 11 EA 發(fā)射極 (A)引腳 12 CA 集電極 (A)引腳 13 CB 發(fā)射極 (B)引腳 14 EB 集電極 (B)引腳 15 VIN 輸入電壓引腳 16 VREF 參考電壓引腳 工作描述 SG3524 的內(nèi)部框圖如圖 所示?；蚍情T為三路輸入信號，它們分別是觸發(fā)器、振蕩器和 PWM 比較器的輸出信號，其特點是：只有三路輸入信號均為低電平時，輸出才為高電平，工作波形如圖 所示。5V、 177。 整流橋額定的有效值電流為 IBR,應使 2 2 0. 40 0. 8BR RM SI I A? ? ? ?,取IBR=。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 22 頁 共 33 頁 (2) 單端正激式 該電路與方案一唯一區(qū)別是使用了變壓器，可以做隔離式升壓電路 。 優(yōu)點：高頻變壓器 磁芯利用率高（與單端電路相比）、電源電壓利用率高（與后面要敘述的半橋電路相比）、輸出功率大、兩管基極均為低電平，驅(qū)動電路簡單。為避免 此現(xiàn)象發(fā)生 ，開關(guān)管應選擇特性參數(shù)一致，驅(qū)動電路要求對稱，延長消偏磁時間。 (1) 鐵芯的選擇 根據(jù)工作頻率為 25kHz 和 Pi=50W， 參照 推挽式工作磁芯選擇 圖 ， 可選擇EC35/17。 設(shè)定工作頻率為 ， 占空比 D=，則 ， 導通時間 ： 1 2 8 .5 7ONt D T D u sf? ? ? ? () 每伏最佳匝數(shù)： ? ?0 .6 9 7ONNtV B A e???? 匝 / 伏 () 次級電壓： ? ? ? ?10039。 推挽變換器中開關(guān)管的參數(shù)選擇 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 26 頁 共 33 頁 開關(guān)管 VT VT2截止時承受的電力應力為： 12 2 4 0T T inV V V V? ? ?。12V 輸出 根據(jù) 公式 ， 同理， 177。 二次側(cè)采用更多繞組，從而實現(xiàn)多路輸出，應設(shè)計要求 177。求得， C175μF。 △ UO =2%UO= ， 根據(jù)公式 將 C=50μF 帶入，可得， Lf= 50μH，滿足要求。 R4(5kΩ)和 R5(5kΩ)構(gòu)成反饋回路， ＋ 5V 輸出電壓經(jīng)取樣 分壓后 ， 獲得＋ 的取樣電壓，送至誤差放大器反相輸入端；＋ 5V 基準電壓由采樣電阻器 R6(5kΩ)、 R7(5kΩ)分壓成＋ 電壓，接同相輸入端。 C8(100pf)、 R9(51kΩ)是誤差放大器的頻率補償元件。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 31 頁 共 33 頁 致 謝 首先感謝我的導師蘇磊老師，本課題是在蘇老師的諄諄教導和悉心關(guān)懷下完成的。 謹以此機會向所有給予我關(guān) 心、支持和幫助的人們表示衷心的感謝，并向?qū)忛啽疚牡睦蠋煴硎菊\摯的謝意。 同時，感謝夏翔 教授 在學習和生活中給予極大的幫助、指導與支持。電源變換技術(shù)，也由開始采用的線性變換發(fā)展到開關(guān)電源、高頻開關(guān)電源。過流檢測電阻器 R10()經(jīng)管腳 管腳 5 引入過流保護電路，當三極管的電流過大時，電阻 R10上的壓降增加到使限流運算放大器的輸出為低，使T T2關(guān)斷。這樣組成的低通濾波器，能濾除整流后的波動，同時能 較好的消除高頻紋波 ，使輸出平滑，接近直流 圖 濾波器 開關(guān)電源分析 由 SG3524 構(gòu)成 177。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 28 頁 共 33 頁 (2) 177。若要實現(xiàn) 設(shè)計要求中的 的低紋波輸出，則必須對低頻電源紋波采取濾波措施。 177。 (1) 177。 初級繞組匝數(shù)： 20PN ? 匝 輸出電壓： 2 SOIPNU DUN?? () 由 177。 磁通峰 — 峰值 ()pp Wb??? 峰值磁通max ()tV WbN ??? 圖 磁芯磁滯 渦流損耗與磁通的函數(shù)關(guān)系 磁感應強度增量： ? ?486PPB m TAe? ?? ? ? () 177。5V， 177。 主要缺點：使用的開關(guān)管數(shù)量多，且要求參數(shù)一致性好，驅(qū)動電路復雜，實現(xiàn)同步比較困難。 優(yōu)點：電路相對簡單（與后面敘述的方案相比），外圍元件少。再接入 28V 穩(wěn)壓管，使輸入電壓穩(wěn)定在 28V。再通過電阻、穩(wěn)壓管等器 件的作用，得到輸入電壓，為 SG3524 控制芯片供電。 圖 SG3524 的 工作波形 技術(shù)參數(shù) 極限參數(shù) 電源電壓 (VCC) ： +40V 邏輯輸入： ~+ 模擬輸入： ~VCC 輸出電流（源電流或吸電流）： 177。振蕩頻率 f，由下式?jīng)Q定： TTf RC? () RT 的阻值范圍是 kΩ~100kΩ， CT=~， 最高震蕩頻率為 300kHz。第 1 14 腳為輸出管 EA、 EB的發(fā)射極。 SG3524 的原理 SG3524 引腳簡介 SG3524 采用 DIP16 封裝，引腳排列如圖 所示。 SG3524 的 特點 及性能 特點： (1) 完整的 PWM 功率 控制功能 。脈沖的頻率由 PWM 驅(qū)動信號頻率決定。 [6] 表 電感量范圍與額定電流的關(guān)系 額定電流 I(A) 1 3 6 10 12 15 電感量范圍 L(mH) 8~23 2~4 ~ ~ ~ ~ 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 14 頁 共 33 頁 5 推挽變換器 推挽變換器是一種相當于兩個正激變換器的組合。 L 的電感量與 EMI 濾波器的額定電流 I 有關(guān) ，見表 。電流定高了，會加大濾波器的體積和重量；電流定低了，又會降低濾波器的可靠性。 任何電源線上傳導干擾信號，均可用差模和共模信號來表示。但是隨著開關(guān)電源的小型化，開關(guān)就要高頻化，這種高頻化，其基波本身也就構(gòu)成了一個干擾源，發(fā)出一種更強的傳導干擾波，此外通過