【正文】 需要。但是，在開關(guān)穩(wěn)壓電源中的開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài)，其交變電壓和電流會通過電路中的其他元器件產(chǎn)生很強的尖峰干擾和諧振干擾。由五個部分組成。4腳為死區(qū)電平控制端，從4腳加入死區(qū)控制電壓可對驅(qū)動脈沖的最大寬度進(jìn)行控制，使其不超過180度，這樣可以保護(hù)開關(guān)電源電路中的三極管。 TL494芯片工作原理TL494在工作時，其工作頻率僅取決于外接在鋸齒波發(fā)生器（即震蕩器）上的定時元件RT和CT的數(shù)值，一旦定時元件固定后，TL494輸出信號的工作頻率也就固定不變了。另外TL494內(nèi)部的兩個三極管再工作電壓7～40V范圍內(nèi)工作時，最大輸出電流可達(dá)到250mA，將13腳和14腳相連，就可推挽工作，若13腳和7腳相連，就形成單端輸出想要增大輸出可將兩個三極管并聯(lián)。流經(jīng)二極管的最大電流應(yīng)該滿足：(A) (32)公式中的為流經(jīng)二極管的最大電流，考慮到二極管的額定電流要有50%的裕量，去二極管的額定電流為5A。 變壓器的設(shè)計與計算變壓器是開關(guān)穩(wěn)壓電源電路最主要的元器件，按頻率分有高頻變壓器和工頻變壓器，高頻變壓器用于開關(guān)電源電路，工頻變壓器是對市電交流（頻率為50HZ）進(jìn)行電壓變換，用做一般支流電源中的電源變壓器。坡莫合金和非晶體態(tài)合金通常制成環(huán)形鐵芯，有特殊要求時也可以制成矩形或其他形狀。對于這種功率等級的磁芯足夠了，這里選用了Mangnetig 公司的 F 磁芯材料 。 線圈繞制與絕緣繞制開關(guān)變壓器最重要的問題是想辦法使初、次級線圈緊密地耦合在一起,這樣可以減小變壓器漏感。夾層式繞法把次級繞組繞在初級繞組的中間,初級分兩次繞這種繞法只在初級繞組中多一個接頭,工藝簡單,便于批量生產(chǎn)。和MOSFET相比，IGBT的開關(guān)速度比較慢，所以通常用在開關(guān)頻率小于20KHZ的情況。二極管流經(jīng)正向電流時功耗Pf為 (314)流經(jīng)反向漏電流時的功耗Pf為 (315) 從產(chǎn)品目錄上查到Vr＝17V，TC=100度時，二極管反向漏電流為2mA。輸出紋波電壓較大時，再輸出回路中接入LC濾波器，抑制紋波電壓，L可選用幾～50電感，C選用C2和C3容量的1/4就可以。TL494在工作時，其工作頻率僅取決于外接在鋸齒波發(fā)生器（即震蕩器）上的定時元件RT和CT的數(shù)值，一旦定時元件固定后，TL494輸出信號的工作頻率也就固定不變了。推挽變換適合于低輸入電壓，比如12V、24V、48VDCDC變換，功率可達(dá)1000W以上。 TL494內(nèi)部電路功能、特點及應(yīng)用方法如下：(1) 內(nèi)置RC定時電路設(shè)定頻率的獨立鋸齒波振蕩器，其振蕩頻率 （323）其最高振蕩頻率可達(dá)300kH z，既能驅(qū)動雙極型開關(guān)管，也能驅(qū)動MOSFET管。 在設(shè)計的電源中，芯片管腳接法如下，1管腳接過壓保護(hù)信號和過流保護(hù)信號的經(jīng)過一個或門回饋信號，從這兩個份壓電阻中間接線到2管腳。由公式 (324)得定時電容大小為1100PF。假設(shè)次級輸出正負(fù)交替脈沖的幅度是10V，經(jīng)D3和D4兩個二極管全波整流后，其輸出的電壓波形，如上圖所示，又假設(shè)這個矩形波的占空比為1：2，則平均電壓就是+5V，也就是經(jīng)過電感L1和電容器C5濾波后，最后輸出+5V的直流電壓，VT3導(dǎo)通后又截止，VT4還沒有導(dǎo)通的時候，這時T2儲存的磁能轉(zhuǎn)換成電能，在次級繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的極性是上負(fù)下正，濾波電感L1產(chǎn)生的自感電壓串聯(lián)相加后，經(jīng)整流二極管D4向負(fù)載供電，這時整流二極管D4起到了續(xù)流二極管的作用如果是VT4導(dǎo)通后又截止，VT3還沒有導(dǎo)通時，這時T3在次級繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電壓極性是上正下負(fù)，L1的自感電壓的極性還是左負(fù)右正，和次級繞組的上半部分感應(yīng)的電壓串聯(lián)相加后，經(jīng)整流二極管D3向負(fù)載供電，起到了濾波的作用，同樣二極管D3也起到了蓄流二極管的作用。 工作過程 TL494的第8腳和第11腳輸出的負(fù)脈沖，直接接在驅(qū)動管VTI和VT2的基極上，當(dāng)驅(qū)動管VTI和VT2的基極輸入都是高電位，在都是高電位的這段時間內(nèi)，兩個驅(qū)動管VTI和VT2肯定同時都是基極電流的，那么驅(qū)動管VTI和VT2它們是否同時都有集電極電流呢？假設(shè)兩個驅(qū)動管VTI和VT2都同時是集電極電流，再看看驅(qū)動變壓器T2中初級繞組的情況，兩個繞組的匝數(shù)是相同的，而他們的電流方向是相反的，由這兩個繞組產(chǎn)生的磁通是大小相等方向相反，磁通互相抵消為零，這是無法工作的。選擇合適的輸出濾波電容非常重要。整流二極管應(yīng)大于輸出的直流電流并留有一定的裕量，輸出直溜電流為4A，所以取二極管的額定電流為10A。由于本身的知識有限，設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤的地方，希望各位老師進(jìn)行批評指正。在查閱大量的相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，按照設(shè)計要求及性能指標(biāo)完成了本設(shè)計。較大的交流電流流過了電容的等效串聯(lián)電阻會導(dǎo)致電容發(fā)熱，減少電容壽命。 二極管D5的作用 驅(qū)動管VT1截止時，在驅(qū)動變壓器T2初級繞組兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電壓為上正下負(fù)，其幅值為30多伏，它的正端，抵消了+24v的自饋電壓后，還剩下6v多，其正端自饋電到地，又通過電容器C7，加在驅(qū)動管VT2的發(fā)射極上，而它的負(fù)端就加在驅(qū)動管VT2的集電極上。 驅(qū)動電路的設(shè)計圖35 驅(qū)動級的完整電路在功率相對較大的穩(wěn)壓電源中，要增設(shè)一個驅(qū)動級，如上圖所示。開關(guān)變壓器T2的初級繞組一端接在VT3和VT4串聯(lián)的中間點上，另一端經(jīng)電容器C3后接在兩個濾波電容C1和C2串聯(lián)的中間點上。用來保護(hù)電路，防止在開機一瞬間，因電流過大而損害電路。當(dāng)④腳輸出電平升高時，死區(qū)時間增大。開關(guān)管的驅(qū)動電路因為兩個開關(guān)發(fā)射極相連而變得簡單。鋸齒波發(fā)生器起振后，可在5腳所接定時電容CT上產(chǎn)生鋸齒波電壓，其頻率是f=，該鋸齒波在片內(nèi)分別送到比較器1和2的同相輸入端一般開關(guān)穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓控制、過流保護(hù)控制、過壓保護(hù)控制等采樣電壓是加在誤差放大器的同相輸入端（1或16腳）或死區(qū)控制端（4腳）的。目前在微機和顯示器中的開關(guān)穩(wěn)壓電源，都使用脈寬調(diào)制器來控制，脈寬調(diào)制器就是采用集成電路來完成的。功耗非常小可以忽略。功率開關(guān)管由脈寬調(diào)制芯片TL494的輸出脈沖管腳8腳和11腳輸出的兩個相位相差180度的方波電壓控制導(dǎo)通與關(guān)斷。降低繞組間的電壓差,提高變壓器的可靠性。因此,在繞制高頻變壓器線圈時,應(yīng)盡量使初、次級線圈之間的距離近些。設(shè)二次繞組為NS，因為是半橋式變換器，所以， === （312）其中 VDF預(yù)先估計的輸出整流電路的正向壓降D預(yù)先估計的最大占空比，預(yù)期的最小輸入電壓由所得數(shù)據(jù)最終取NS為6匝。 設(shè)計要求： 開關(guān)頻率fs=100kHz. 輸入源電壓VAC：220V15%. 輸出電壓V0：16V。變壓器的設(shè)計要求是：1 漏磁要小，以便能獲得小的繞組漏感；2 便于繞制，引出線及整個變壓器安裝方便，有利于生產(chǎn)和維護(hù)；3 有利于散熱；4 傳輸功率要留有一定的裕量；5 當(dāng)輸入電壓和占空比為最大值時，磁芯不會飽和；6 在順向型電路中，原邊線圈的電感量必須足夠大；在回掃型電路中，原邊線圈的電感量必須符合所需功率而規(guī)定的數(shù)值；7 必須滿足初、次繞組上的銅耗與磁芯的鐵耗相等的設(shè)計原則；電源變壓器的設(shè)計步驟是：根據(jù)所需要的輸出功率，確定變壓器鐵心截面積的大??；再根據(jù)鐵心截面積和繞組的電壓值確定其匝數(shù)；最后根據(jù)各繞組所通過的電流大小，確定所需要包線的直徑。 一次濾波部分一次濾波部分即為一次整流部分后面的LC濾波電路。 圖 22 TL494各管腳波形示意圖另外TL494內(nèi)部的兩個驅(qū)動三極管在工作電壓7—40V范圍內(nèi)工作時，最大輸出電流可達(dá)250mA，若將13腳和14腳相連，就可以推挽工作，如將13腳和7腳相連，則形成單端輸出。鋸齒波發(fā)生器起振后，可在5腳所接定時電容CT上產(chǎn)生鋸齒波電壓，其頻率是f=，該鋸齒波在片內(nèi)分別送到比較器1和2的同相輸入端一般為開關(guān)穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓控制、過流保護(hù)控制、過壓保護(hù)控制等采樣電壓是加在誤差放大器的同相輸入端（1或16腳）或死區(qū)控制端（4腳）的。7腳為接地端。而后經(jīng)過逆變器，經(jīng)過開關(guān)變壓器變壓后，在次級繞組輸出所需的電壓，由開關(guān)變壓器次級繞組輸出的電壓是正負(fù)交替的方波電壓，所以必須得經(jīng)過整流濾波（二次整流），最后才能輸出直流電壓VO，供負(fù)載用電，另外還要從輸出電壓VO端引出一小部分電壓，通過穩(wěn)壓控制系統(tǒng)反饋給逆變電路，進(jìn)行穩(wěn)壓控制，這就是所謂的深負(fù)反饋穩(wěn)壓電路，這樣才能使輸出電壓VO穩(wěn)定。隨著開關(guān)穩(wěn)壓電源電路和抑制干擾措施的不斷改進(jìn)，開關(guān)穩(wěn)壓電源的這一缺點得到了進(jìn)一步的克服，可以達(dá)到不妨礙一般的電子儀器、設(shè)備和家用電器正常工作的程度。開關(guān)穩(wěn)壓電源的效率是與開關(guān)管的變換速度成正比的，并且開關(guān)穩(wěn)壓電源中由于采用了開關(guān)變壓器以后，才能使之由一組輸出得到極性、大小各不相同的多組輸出。輸出從兩個橋臂的中點取出，或接高頻變壓器隔離變壓。工作頻率為100KHZ——200KHZ的高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源于80年代初期就開始研制，90年代初就已試制成功