【正文】 求確定 RC 參數(shù)。此外 ， 微調(diào)VREF 可調(diào)整輸出電壓的數(shù)值 ， 使輸出電壓在 40V 左右。而在單端方式時(shí)，其兩路驅(qū)動(dòng)脈沖為同步同相。 內(nèi)止 5V 參考基準(zhǔn)電壓源。 如 圖 316 所示 : 圖 316 TL494 輸出波形圖 控制信號(hào)由集成電路外部輸入，一路送至死區(qū)時(shí)間比較器，一路送往誤差放大器的輸入端。如果工作于單端狀態(tài)，且最大占空比小于 50%時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別從晶體管 Q1 或 Q2 取得。在單端工作模式下，當(dāng)需要更高的驅(qū)動(dòng)電流輸出， 如圖 317 所示， 亦可將 Q1 和 Q2 并聯(lián)使用，這時(shí)，需將輸出模式控制腳接地以關(guān)閉雙穩(wěn)觸 發(fā)器。當(dāng)把死區(qū)時(shí)間控制輸入端接上固定的電壓（范圍在 0— 之間）即能在輸出脈沖上產(chǎn)生附加的死區(qū)時(shí)間。 內(nèi)置功率晶體管可提供 500mA 的驅(qū)動(dòng)能力。它的工作頻率為 1300kHz，輸出電壓達(dá) 40V，輸出電流為安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 200mA。從 40V 輸出主回路上取出的電流控制信號(hào)經(jīng) R24 接至誤差放大器 1 的 1 腳和 2腳上 ， 其中反相輸入端 2 腳的電位由 14 腳輸出的 5V 基準(zhǔn)源經(jīng)過 (RP2， R27)和 (R24，R30)分壓后獲得。該電路簡單可靠，損耗極小。電容積累的電荷數(shù)多于釋放的電荷數(shù)。如圖 310 所示為產(chǎn)生共態(tài)導(dǎo)通現(xiàn)像兩只功率輸出的波形： 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 310 產(chǎn)生共態(tài)導(dǎo)通現(xiàn)像兩只功率輸出的波形 為解決如上圖所示的死區(qū)時(shí)間的問題，我們使用 TL494 芯片，其 4 腳是控制死區(qū)時(shí)間引腳。下管的最窄導(dǎo)通時(shí)間應(yīng)保證自舉電容能夠充足夠的電荷，以滿足 Cge 所需要的電荷量再加上功率器件穩(wěn)態(tài)導(dǎo)通時(shí)漏電流所失去的電荷量。假定在器件開通后，自舉電容兩端電壓比器件充分導(dǎo)通所需要的電壓（ 10V，高壓側(cè)鎖定電壓為 ）要高；再假定在自舉電容充電路徑上有 的壓降（包括 VD1 的正向壓降）；最后假定有 1/2 的柵電壓（柵極門檻電壓 VTH 汪強(qiáng)：基于單片機(jī)的開關(guān)電源設(shè)計(jì) 22 通常 3～ 5V）因泄漏電流引起電壓降。假定在 S1 關(guān)斷期間 C1 已充到足夠的電壓（ VC1≈ VCC）。電容 C6 和電阻 R9 的作用是濾去高頻部分，防止高頻振蕩。 驅(qū)動(dòng)脈沖的傳播延時(shí)必需很短（與開關(guān)頻率匹配），才能保證高壓側(cè)和低壓側(cè)的MOSFET具有相等的導(dǎo)通延遲和截止延遲。 I = C(dv/dt) （ 314） 實(shí)際上， CEI的值比 CISS高很多，必須要根據(jù) MOSFET生產(chǎn)商提供的柵極電荷（ QG）指標(biāo)計(jì)算。假定磁場集中于氣隙處而未向外部泄露，則 2 5 0 *90** 1 ?? B S?? == （ 313） 每邊可留出 ，亦可取 ~。因此 N1 =SS1I IN? = 匝 （ 39） 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 實(shí)取 N1 =60 匝，可采用 ? 的高強(qiáng)度漆包線繞制而成。 SJ = M P （ 37） 其中， PM 的單位是 W。 圖 ）表示控制開關(guān) K1 和 K2 輪流接通時(shí)，變壓器 N3 繞組兩端電壓 Uo 的波形 。 （ 1）選擇壓敏電阻的電壓額定值，應(yīng)該比最大的電路電壓穩(wěn)定值大 10％ 20％； （ 2）計(jì)算或估計(jì)出電路所要承受的最大瞬間能量的焦?fàn)枖?shù)； （ 3）查明器件所需要承受的最大尖峰電流。 輸入尖峰電壓保護(hù) 在一般情況下，交流電網(wǎng)上的電壓為 220v 左右，但有時(shí)也會(huì)有高壓的尖峰出現(xiàn)。本設(shè)計(jì)采用負(fù)溫度系數(shù) (NTc)的熱敏電阻 [5]。設(shè)輸入交流電壓的變化范圍為 Vline(min) ～ Vline(max)，頻率 f=40khz。 I G B T 逆變高 頻 變壓 器輸 出 整流P W M 驅(qū)動(dòng)輸 出 濾波輸 出輸 入 濾波輸 入 整流A / D單 片 機(jī)P W M 控制 器電 壓 反饋 圖 31 開關(guān)電源的基本功能框圖 輸入電路設(shè)計(jì) 前面已經(jīng)提到，隔離式開關(guān)電源是直接對輸入的交流電壓進(jìn)行整流，而不需要低頻線性隔離變壓器。 閉環(huán)時(shí)，電源自動(dòng)進(jìn)行脈寬調(diào)制，當(dāng)系統(tǒng)讀取到鍵盤 預(yù)置的電壓變化時(shí)，先將鍵盤輸入值和從輸出端的取樣值相比較，假設(shè)當(dāng)前鍵盤輸入為 10v，從輸出端取樣的值為 6v，差值為 4v，則系統(tǒng)會(huì)根據(jù)這個(gè)差值，更新脈寬使得輸出端電壓上升為 10v；同樣，當(dāng)鍵盤輸入為 6v，輸出端取樣值為 10v，差值為 4v，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)算法，將占空比減小以使輸出電壓變小，這就是系統(tǒng)脈寬調(diào)制過程。 信號(hào)給定部分：本設(shè)計(jì)選用單片機(jī)控 制系統(tǒng)的工作。又由于輸出電流較大，整流管的壓降損耗嚴(yán)重，因此要選擇低導(dǎo)通壓降的快恢復(fù)二極管。系統(tǒng)主要包括控制開關(guān)電源模擬電路部分和單片機(jī)組成的數(shù)控部分。 方案二：采用脈沖寬度調(diào)制 PWM（ Pulse Wildth Modulation）的控制方式，其特征是固定開關(guān)的頻率 ，通過改變脈沖寬度改變占空比控制型效率高并具有良好的輸出電壓和噪聲。它的電源管理單元 Flex PMU 是一個(gè)單芯片的解決方案，設(shè)有一個(gè)在一起的供電區(qū)。尤其是未來越來越多的中國產(chǎn)品將出口到國外，需要滿足歐美等國的電源標(biāo)準(zhǔn)，這將促進(jìn)中國企業(yè)對高效電源的需求。2%以下。除此之外，開關(guān)電源還有輔助電路，包括啟動(dòng)、 過流過壓保護(hù)、 輸入濾波、 輸出采樣、 功能指示等電路。 T 不變，只改變 n0T 來實(shí)現(xiàn)占空比調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓方式叫做脈沖寬度調(diào)制 (PWM)。 Pulse Width Modulation。本設(shè)計(jì)提出了一種基于脈沖寬度調(diào)制 (PWM)高效率、低功耗開關(guān)電源直流電壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)方法 , 采用全橋、降壓、推挽回路為主電路拓?fù)?，單片機(jī)對輸出電壓和電流進(jìn)行采樣形成高精度的電壓電流反饋。 MOSFET chopper circuit. 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 目錄 第 1 章緒論 ............................................................... 4 開關(guān)電源工作原理 .................................................. 4 開關(guān)電源的組成 .................................................... 5 開關(guān)電源的特點(diǎn) .................................................... 5 開關(guān)電源發(fā)展方向 .................................................. 5 第 2 章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) .................................................... 7 方案論證 .......................................................... 7 主體思路 .......................................................... 8 軟件設(shè)計(jì)思路 ..................................................... 10 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ..................................................... 11 隔離式高頻開關(guān)電源 ............................................... 11 輸入電路設(shè)計(jì) ..................................................... 11 功率變換電路設(shè)計(jì) ................................................. 13 功率管 MOSFET 及其驅(qū)動(dòng) ............................................ 18 輸出電路設(shè)計(jì) ..................................................... 23 PWM 控制電路 ..................................................... 26 單片機(jī)控制電路 ................................................... 30 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) ......................................................... 34 總體編程思想 ..................................................... 34 鍵盤防抖動(dòng)子程序 ................................................. 34 數(shù)碼顯示子程序 ................................................... 35 采樣子程序設(shè)計(jì) ................................................... 36 中斷處理程序設(shè)計(jì) ................................................. 37 PID 控制算法 ..................................................... 38 數(shù)字濾波 ......................................................... 38 參考文獻(xiàn) ................................................................ 40 結(jié)論與展望 .............................................................. 41 致 謝 .................................................................. 42 附錄 1電氣原理圖 ........................................................ 44 附錄 2外文文獻(xiàn)及譯文 .................................................... 48 附錄 3參考文獻(xiàn)摘要 ...................................................... 54 附錄 4部分程序代碼 ...................................................... 56 汪強(qiáng)：基于單片機(jī)的開關(guān)電源設(shè)計(jì) 2 插圖清單 圖 11 開關(guān)電源的工作原理 .................................................................................................... 4 圖 21 開關(guān)電源的一般框圖 .................................................................................................... 7 圖 22 非隔離式 DCDC 結(jié)構(gòu) .................................................................................................. 7 圖 23 隔離式 DCDC 結(jié)構(gòu) ..................................................................................................... 8 圖 24 系統(tǒng)總框圖 .................................................................................................................. 9 圖 31 開關(guān)電源的基本功能框圖 ............................................................................................11 圖 32 輸入電路原理圖 ..........................................................................................................11 圖 33 熱 敏電阻的溫度系數(shù) ................................................................