【正文】 將磁通密度 1202，計算脈沖信號的最大占空比 maxD在設(shè)計時對于電壓在 220V177。 圖 26 磁滯回曲線 在中間的加氣隙的方法有兩種，一種是在磁芯兩端上墊出氣隙另一種就是將中柱磨出一段氣隙。電源溫度上升等都是我們不想得到的因此在大功率開關(guān)電源的變壓器上一般都才用夾層繞線方法。IC 產(chǎn)品系列采用開/關(guān)控制方式，提供一個靈活的設(shè)計方案，并且實現(xiàn)更低的系統(tǒng)成本及更大的輸出功率范圍。6，漏感吸收回路設(shè)計。漏感：變壓器的漏感應(yīng)該是線圈所產(chǎn)生的磁力線不能都通過次級線圈,因此產(chǎn)生漏磁的電感稱為漏感。 圖 23 反激式開關(guān)電源拓撲結(jié)構(gòu) 2，反激式開關(guān)電源的工作原理如圖 24 是將開關(guān)管簡化為一個開關(guān) S 這樣可以跟直觀的讓我們了解開關(guān)電源的工作五邑大學(xué)本科畢業(yè)論文 13原理。因此在 LED 燈具中被大量使用。2，由開關(guān)管控制初級變壓器的導(dǎo)通與斷開將直流電在初級變壓器中變成方波。 圖 11 LED 的伏安特性曲線 溫度對 LED 伏安特性的影響 在不同溫度下 LED 的伏安特性曲線如圖 12，當溫度升高時 LED 伏安特性曲線向左移動。 LED(LightEmittingDiode 中文意思為發(fā)光二極管)它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理，而采用電場發(fā)光。 優(yōu)缺點：熒光燈的優(yōu)點是發(fā)光效率要比白熾燈高得多，在使用壽命方面也優(yōu)于白熾五邑大學(xué)本科畢業(yè)論文 8燈；缺點是熒光燈在燈管中有汞，在使用后沒有很好的回收機制導(dǎo)致污染水資源， 特別是它的頻閃效應(yīng)，容易使人眼產(chǎn)生錯覺，應(yīng)采取措施消除頻閃效應(yīng)。 照明光源的發(fā)展及優(yōu)缺點 按電光源的發(fā)光機理分類：第一代光源：電阻發(fā)光如白熾燈。新標準對 ～ 的手機電源的空載功耗規(guī)定為在 2022 年 1月 1 日～2022 年 12 月 30 日手機電源的空載功耗不能超過 ；自 2022 年 1 月 1 日之五邑大學(xué)本科畢業(yè)論文 7后不能超過 。目前，國內(nèi)開關(guān)電源的自主研發(fā)及生產(chǎn)廠家有 300 多家，形成規(guī)模的有十多家。1957 年發(fā)明的自激推挽式雙變壓器，1964 年提出的無公平變壓器式開關(guān)電源的設(shè)計方案，有力的推動來開關(guān)電源的技術(shù)的進步。目前，單片開關(guān)電源集成電路以其高集成度、高性價比、簡單的外圍電路獲得廣泛的應(yīng)用。 Flyback type switch power source。本文在傳統(tǒng)反激式開關(guān)電源的基礎(chǔ)上，采用 STC12A60S2 單片機對反激式開關(guān)電源的輸出電流與 LED 燈溫度的采集，輸出相應(yīng)的 PWM 信號對開關(guān)電源進行控制，使輸出電流與溫度達到平衡穩(wěn)定的狀態(tài)，并通過 1602 液晶顯示當前的電流與溫度值。開關(guān)電源技術(shù)的用運用通過采用高頻變換器提高了電能的利用效率，是電力電子技術(shù)中一個重要領(lǐng)域。 電源的發(fā)展趨勢 開關(guān)電源的總體發(fā)展趨勢是提高 IC 芯片的頻率，降低空載功耗，智能化數(shù)字電源及可編程開關(guān)電源將是開關(guān)電源發(fā)展的趨勢。由于采用高頻功率變換，使電源裝置顯著減小了體積和重量，而有可能和設(shè)備的主機體積相協(xié)調(diào)，并且使電性能得到進一步提高。美國早在 1992 年就制定了能源之星（Energy Star）計劃，以降低開關(guān)電源的空載能耗。當溫度或電流超過設(shè)定值時由一個紅色 LED 和蜂鳴器來報警。 優(yōu)缺點：白熾燈顯色指數(shù)比較高，成本相對比較的低，使用安全，設(shè)備的維護費用比較的低及無污染，因此被大量的采用。 缺點：對原材料要求苛刻，工藝復(fù)雜，尺寸和精度要求高，技術(shù)設(shè)計有難點等。 LED 驅(qū)動電源設(shè)計要求 LED 的發(fā)光是靠載流子在發(fā)光區(qū)復(fù)合發(fā)光的，因此 LED 的發(fā)光強度與電流大小成正比。 圖 13 溫度對 LED 發(fā)光強度與時間的曲線圖由于 LED 的伏安特性及伏安特性隨溫度的變化特性因此 LED 的驅(qū)動電源采用恒流電源。如圖 22 框圖。此時次級線圈的上端為負下端為正，次級整流二極管不導(dǎo)通。 圖 24 在開關(guān)管導(dǎo)通與截至是的反激式開關(guān)電源簡化電路圖3,反激式開關(guān)電源的主要特性（1）輸出電壓（Uo）與輸入電壓(UI)的關(guān)系 (21)IPLOUTRDU2?由上面的公式我們可以看到 Uo 不但受到占空比（D）與周期（T）的限制外還與負載有關(guān)，因此在輸入電壓變化要求輸出電壓不變時就要求有較大的占空比的調(diào)節(jié)，因此在設(shè)計電源時一定要考慮當輸入電壓較低時占空比是否在開關(guān)管 IC 的范圍內(nèi)。3，變壓器的設(shè)計。這款 IC 在安全上采用了的遲滯熱關(guān)斷保護并且具備自動恢復(fù)功能，無需人工重新置位。 夾層繞法又叫三明治繞法，一般是先繞 1/21/3 的初級線圈匝數(shù)在繞次級線圈。因此一定在反激式開關(guān)電源中加氣隙，來降低 Br,以增大磁通密度△B 的變化量。是由于泄漏的交變磁場會在銅線里產(chǎn)生渦流損耗。3，計算一次繞組上的電感量 L1高頻變壓器的一次電感量 L1 是由下面的公式確定【9】 （24）fPDULOin2)(2maxI1??將數(shù)值代入上面的式中可以得到 )(%)(71 mHKL???設(shè)滿載時的峰值電流為 Ip，在進行短路保護時的過載電流為 Is，有 （25）maxIDUPIinOp?? （26）可以算出 Ip＝ ，Is＝。 第三章 主控板的制作與系統(tǒng)軟件設(shè)計 在選擇單片機型號上，由于 STC12C5A60S2 的速度是傳統(tǒng) 8051 的 812 倍，在指令上是完全兼容了 8051 單片機。 圖 39PWM 輸出流程圖 本章小結(jié) 本章介紹了基于 STC12C5A60S2 數(shù)字控制的反激式開關(guān)電源。在不同的負載情況下的波形圖如圖41 是負載為 8W 時的波形圖，圖 42 是負載為 16W 是的波形圖。 原邊的尖峰電壓是由于漏感（變壓器的漏感是指在能量傳遞過程中不能將能量傳遞給次級線圈的那部分電感）產(chǎn)生的，這里的漏感是包含初級線圈與次級線圈的漏感之和。五邑大學(xué)本科畢業(yè)論文 30 圖 44 測量周期 T 圖 45 測量開關(guān)管斷開的時間 根據(jù)圖 44 與圖 45 可以知道開關(guān)芯片的一個周期時間為 ，MOS 管的斷開時間為 因此在負載為 16W 時的占空比為 ： =()TtDon/)(??/*100%= %在 TNY279 芯片的說明書中 TNY279 芯片的最大占空比為 65％因此完全能正常工作。因此在鉗位二級管上消耗的能量將大與漏感上存儲的總能量， ） 勵磁電流導(dǎo)致變壓器勵磁涌流是：變壓器全電壓充電時在其繞組中產(chǎn)生的暫態(tài)電流。輸出電容的容量較大時，電源的效率會明顯的降低【13】 。 磁芯鐵氧體的功率損耗，不僅與材料有關(guān)還與工作頻率成正比。（4）具有較高的居里溫度。并且已能通過單片機輸出的 PWM 信號來控制與 MOS 管的漏極相接的時間達到控制輸出功率的目的。對反激式開關(guān)電源原件的選取與變壓器磁心材料的選取做了一定的說明。最后對參加本人論文答辯和對本論文提出寶貴意見的所有專家和老師們表示最衷心的感謝。最后通過實際作品驗證整個系統(tǒng)的輸出特性與單片機的控制都能達到預(yù)期效果。 由于給單片機模塊供電是采用的開關(guān)電源輸出繞組，在降低輸出功率的同時開關(guān)電源對單片機供電以減小。因此過高的工作溫度會使磁心的飽和磁通密度跌落的更嚴重。這是因為，假如磁芯損耗為發(fā)熱主體，使變壓器溫度上升，溫度上升又導(dǎo)致磁心損耗進一步增大，從而形成惡性循環(huán)，最終燒壞功率管與變壓器及其他的原件。開關(guān)電源所用的鐵氧體磁性材料應(yīng)滿足以下要求：（1）具有較高的飽和磁通密度和較低的剩余磁通。勵磁涌流隨變壓器投入時系統(tǒng)電壓的相角，變壓器鐵芯的剩余磁通和電源系統(tǒng)地阻抗等因素而變化，最大涌流出現(xiàn)在變壓器投入時電壓經(jīng)過零點瞬間（該時磁通為峰值） 。五邑大學(xué)本科畢業(yè)論文 31 漏感導(dǎo)致效率低在嵌位電路上只是吸收漏感上存儲的能量嗎，答案不是在嵌位電路 漏感存儲了能量但是我們知道它到底存儲了多少能量了！下面是我們計算在漏感上存儲的全部能量。 由于變壓器中存在漏感同時變壓器中存在寄生電容，由于電路中存在電感與電容形成振蕩所以會在上面形成幾個波形。輸入電壓經(jīng)整流濾波后的電壓為＝220=311 伏， 。 第 4 章 結(jié)果與討論本章是對開關(guān)電源波形、效率與單片機控制的實際結(jié)果的分析與討論。 主控板電路原理圖模塊五邑大學(xué)本科畢業(yè)論文 22 本系統(tǒng)采用 STC12C5A60S2 單片機為控制核心，可以將整個電路的原理圖分為 5 個模塊，分別是 STC12C5A60S2 模塊、供電部分、顯示接口、溫度傳感器 DS18B20 與揚聲器報警電路、按鍵模塊 圖 31 單片機主控板 2 供電部分 圖 32 單片機供電模塊五邑大學(xué)本科畢業(yè)論文 23 3 顯示接口 圖 33 為 12864 液晶與 1602 液晶提供接口 4 溫度傳感器 DS18B20 與揚聲器報警電路 圖 34DS18B20 與揚聲器報警電路 5 A/D 輸入接口與 PWM 輸出接口五邑大學(xué)本科畢業(yè)論文 24 圖 35A/D 輸入接口與 PWM 輸出接口 由于芯片 TNY279 沒有直接的 PWM 調(diào)光的方式因此采用 STC12C5A60S2 單片機輸出的 PWM 信號來控制光耦，使 TNY279 芯片的 EN/UV 引腳跟輸入負極導(dǎo)通。 （29）maxIax1 )1)((DUNinFO???在輸出回路中由于整流二極管與線路的壓降大約有 1V 的壓降，因此輸出電壓為 24V帶入上面的公式我們可以得到