【正文】 范圍：開關(guān)電源、適配器、充電器、 UPS、 DVD、空調(diào)及其 7 它家用電器等產(chǎn)品 [6]。圖 21 所示濾波電路是一種復(fù)合式 EMI 濾波器， L L2 和 C1 構(gòu)成第一級濾波，共模電感 L3 和電容 C C3 進(jìn)行第二級濾波 圖 21 輸入濾波電路 C1 用于濾除差模干擾，選用高頻特性較好的薄膜電容。輸出脈沖關(guān)斷，實現(xiàn)對電流平均值的保護(hù)，屬于截流式保護(hù)。穩(wěn)壓管 VS 的擊穿，電壓稍大于輸出電壓額定值，輸出正常時， VS 不導(dǎo)通，晶閘管 V 的門極電壓為零，不導(dǎo)通。端 1 為 COMP 端；端 2 為反饋端；端 3 為電流測定端；端 4 接 Rt、 Ct 確定鋸齒波頻率；端 5 接地；端 6 為推挽輸出端，有拉、灌電流的能力；端 7 為集成塊工作電源電壓端，可以工作在 8～ 40V；端 8 為內(nèi)部供外用的基準(zhǔn)電壓 5V，帶載能力 50mA。 12 圖 32 UC3842 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) (1) 5v 的基準(zhǔn)電源 :內(nèi)部電源 ,經(jīng)衰減得到 作為誤差比較器的比較基準(zhǔn) .該電源還可以提供外部 5v/50mA. (2) 振蕩器 :產(chǎn)生波振蕩 .RT 接在 4RET 8 腳之間 ,CT 接 4GND5 之間 . 頻率 f=,最大為 500kHz. (3) 誤差放大器：由 VFB 端輸入的反饋電壓和 做比較，誤差電壓 COMP 用于調(diào)節(jié)脈沖寬度。 圖騰柱輸出電路 [1](Totem Pole)：由于此結(jié)構(gòu)畫出的電路圖有點像印第安人的圖騰柱，所以叫圖騰柱式輸出，也叫圖騰式輸出。 1 A。 (5) 內(nèi)設(shè)過流保護(hù)輸入 (3 腳 )和誤差放大輸入 (1 腳 )兩個 PWM 控制端。④腳和⑧腳外接 RT、 CT 構(gòu)成定時電路， CT 的充電與放電過程構(gòu)成一個振蕩周期，其振蕩頻率可由下式近似得出： TTTTC 11 CRCRTf ??? 14 （ 3－ 1） UC3842 的典型應(yīng)用電路 反激式開關(guān)電源 反激電路中的變壓器起著儲 能元件的作用，可以看作是一對相互耦合的電感。 Vcc 同時也作為輔助反饋繞組 N3 的反饋電壓。存儲能量正比于 Tn的脈沖寬度。 ○ 2 腳為比較器正向輸入端。 R C10設(shè)定振蕩器的脈沖頻率。 V2 為反壓 10V、最大電流 30A 的肖特基二極管，當(dāng)負(fù)載電流最大時，其飽和壓降在 左右。在 L2 存儲能量期間， VT2 也反偏截止。輸入經(jīng)負(fù)溫度系數(shù)電阻 NTC、橋式整流器、電容 C4，成為直流電壓，正極經(jīng) L5 并聯(lián)接入 VT7。儲能電感 L開關(guān)管 VT7 組成斬波式開關(guān)穩(wěn)壓器， UC3842 構(gòu)成開關(guān) 控制 18 電路。如果過流取樣電壓達(dá)到 1 V 左右，則自動持續(xù)關(guān)斷驅(qū)動脈沖，避免輸出電壓超高損壞負(fù)載電路和開關(guān)管。 19 元件的選擇 1 變壓器和輸出電感的設(shè)計 依據(jù) UC3842 應(yīng)用方式， 選 定 定時電阻 RT＝ ， 定時 電容 CT＝10μF。副邊線圈電感為： HANL L ?444222 ?? (45) 開關(guān)管斷開時， N1 兩端將會產(chǎn)生 感應(yīng)電動勢，為了保證開關(guān)管正常工作，將感應(yīng)電動勢限制到 e=300V。 電路結(jié)構(gòu)的選擇 小功率開關(guān)電源可以采用單端反激式或 者 單端正激式電路，電源結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，成本 低。超出此限制，開關(guān)電源呈欠 電壓或過電壓保護(hù)狀態(tài)，無驅(qū)動脈沖輸出。如圖 4－ 3 所示，如果由于某種原因，輸出端短路而產(chǎn)生過流，開關(guān)管的漏極電流將大幅度上升， R6 兩端的電壓上升， 其中 R19和 C8 組成濾波電路防止脈沖尖峰使電路 誤操作， UC3842 的腳 3 上的電壓也上升。當(dāng)輸出電壓出現(xiàn)正誤差，取樣電壓 V，TL431 的穩(wěn)壓值降低 ，光耦控制端電流增大， UC3842 的反饋端 (VFB)電壓值增大，輸出端的脈沖信號占空比降低，開關(guān)管的導(dǎo)通時間減少，輸出電壓降低；反之，如果輸出電壓出現(xiàn)負(fù)誤差， UC3842 的輸出脈沖占空比增大，輸出電壓增高，達(dá)到穩(wěn)壓目的。UC3842 可以直接驅(qū)動 MOS 管、 IGBT 等，適合于制作 20～ 80W 小功率開 25 關(guān)電源。傳統(tǒng)的分析將干擾傳播通道看作是對稱和時不變的結(jié)構(gòu)，認(rèn)為差模分量和共模分量可以完全解耦。研究發(fā)現(xiàn)，所提出的建模方法可以準(zhǔn)確地把握電力電子裝置干擾源和干擾耦合通道特性，結(jié)合所提出的模型參數(shù)確定方法，可較快地對電力電子裝置的 EMI抑制措施進(jìn)行定量分析，有效縮短濾波器的設(shè)計周期。該研究成果成功地解決了傳導(dǎo)干擾高頻段精確計算的難題，適用于電力電子裝置傳導(dǎo)干擾全頻段的預(yù)測分析。該研究成果對分析和解決設(shè)備之間、系統(tǒng)內(nèi)部的電磁干擾耦合問題具有很強的工程應(yīng)用價值。（應(yīng)用本 部分內(nèi)容提出的理論方法，對我國首條采用 PWM 全電力推進(jìn)系統(tǒng)的艦船進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)外方引進(jìn)系統(tǒng)存在嚴(yán)重的電磁干擾隱患，設(shè)計方德國西門子公司認(rèn)可了我們的研究結(jié)論，免費為該船的電力推進(jìn)系統(tǒng)加裝了一套 EMI 濾波裝置。代表性論文：基于部分電感模型的回路耦合干擾研究，中國電機工程學(xué)報， 2021） 建立了 PWM 變換單元傳導(dǎo)干擾通用的數(shù)學(xué)模型 電力電子系統(tǒng)中大量使用的 PWM 變換單元是電磁干擾的主要來源。為了準(zhǔn)確地預(yù)測系統(tǒng)級電磁干擾的傳播特性，需要對回路耦合干擾進(jìn)行定量計算。但實際上開關(guān)器件在開通和關(guān)斷過程所表現(xiàn)的暫態(tài)行為要復(fù)雜的多，并不能用簡化的梯形電壓和電流波形來替代。現(xiàn)有文獻(xiàn)均沒有建立這種混合模態(tài)分量的數(shù)學(xué)分析方法，因而無法從機理上給予解釋。 附 錄 1：總體電路圖 .0 . 3 3F 1V R1LR 1 85 0 kC 1 56 8u fC 1 62 2u f2 2 0vC 10.2u fC20 . 2 u f4 7 m hRC 3u fC 4P T1U c 3 8 4 261284537R 11 kC60 . 3 3u fR 2 1 0 0ΩC 1 80 . 0 1u fR 45 . 1 kC 8 4 1 0 p f / 1.2 v Z D1 1 6 vR 53 3ΩR 1 91 k R 6 0.5ΩC 9 4 7u fKRAR 7Ω＋1 2v－N4N3 C 1 0 0. 4 7u f R3 . 9ΩC 1 1 1 0 0 0 u f/ 2 5vC 1 2 0.0 1u fC 1 3 1 0 0 0u f / 2 5vL 21 5 0 u HP C 8 1 7R 94 7 0ΩR 1 14 7 0ΩR 1 01 kR 1 67.5k R1 5 1 0kC 1 41 u fT L4 3 1 R1 7 4 .7 kC 1 71 0 0 0 u fR 1 91 kC 51 0 0 0u fN 1N 2L 13 . 3 u H＋5 v－0 . 3 3 u f1R 2 02 . 4 k8C 7 0 . 0 1 u fD 1F R 3 0 7D 2 m u r 3 0 2 0D 3D 5 M U R 3 0 2 01 0...R 35 . 1 k 26 電力電子系統(tǒng)的電磁兼容問題 電力電子系統(tǒng)的電磁兼容問題，集中體現(xiàn)為半導(dǎo)體器件的開關(guān)工作方式產(chǎn)生的傳導(dǎo)性電磁干擾（ EMI）。 24 總體電路圖分析 .0 . 3 3F 1V R1LR 1 85 0 kC 1 56 8u fC 1 62 2u f2 2 0vC 10.2u fC20 . 2 u f4 7 m hRC 3u fC 4P T1U c3 8 4 261284537R11kC60 . 3 3u fR 2 1 0 0 ΩC 1 80 . 0 1u fR 45 . 1 kC 8 4 1 0 p f / 1.2 v Z D1 1 6vR 53 3 ΩR 1 91 k R 6 0.5ΩC 9 4 7u fKRAR 7Ω＋1 2v－N4N3 C 1 0 0. 4 7u f R3 . 9 ΩC 1 1 1 0 0 0 u f/ 2 5vC 1 2 0.0 1u fC 1 3 1 0 0 0u f / 2 5vL 21 5 0 u HP C8 1 7R 94 7 0ΩR 1 14 7 0ΩR 1 01 kR 1 67.5k R1 5 1 0kC 1 41 u fT L4 3 1 R1 7 4.7 kC 1 71 0 0 0 u fR 1 91 kC 51 0 0 0u fN 1N 2L 13 . 3 u H＋5 v－ 0 . 3 3 u f1R 2 02 . 4 k8C 7 0 . 0 1 u fD 1F R 3 0 7D 2 m u r 3 0 2 0D 3D 5 M U R 3 0 2 01 0...R 35 . 1 k圖 4－ 5 總體電路圖 本設(shè)計利用 uc3842 組成的 PWM 脈沖控制驅(qū)動電路，輸出＋ 5v 和＋12v 兩個直流電源。這時， UC3842 的腳 ○ 6 無輸出， MOS 管 S1 截止，從而保護(hù)了電路 [8]。高電壓脈沖期間，場效應(yīng)管導(dǎo)通，電流通過變壓器原邊，同時把能量儲存在變壓 器中。用電流型 PWM 控制芯片 UC3842構(gòu)成的單端正激式開關(guān)穩(wěn)壓電源的主電路如圖 41 所示。由 N3＝ (UC /e)N1 可得 N3＝ 匝，取 3 匝。 設(shè)計單端 控制 開關(guān)電源時，一般占空比 D 最大不超過 ，這里選擇D＝ ，則： )( SDTTON ???? (41) 根據(jù)電源規(guī)格、輸出功率、開關(guān)頻率選擇 PQ26/25 磁芯，磁芯截面積S＝ ，磁路有 效長度 L＝ ，飽和磁通密度 BS＝ 。 控制電路形式為它激式，采用 UC3842 為 PWM 控制電路 。當(dāng) VT7 導(dǎo)通時，輸入整流電壓經(jīng) L VT7漏源極、 R6 完成回路，輸入整流電壓全部加在 L5 兩端，從而使電能變?yōu)榇拍艽鎯τ?L5。當(dāng) VT7 截止時， L5 產(chǎn)生的自感電勢與輸入整流電壓串聯(lián)連接，通過升壓二極管 V 電容 C7 向負(fù)載供電。此時 VT1 的 N 溝道 FET 管截止。 為了實現(xiàn) VT VT 3 的輪流導(dǎo)通，電路中由雙場 效應(yīng)管 VT 1 組成驅(qū)動脈沖相位分離電路。 ○ 5 腳為共地端。比較器的反向輸入端在集成電路內(nèi)部，由5V基準(zhǔn)電壓分壓得到 基準(zhǔn)電壓。低 內(nèi)阻的 MOSFET 管 D－ S 極并聯(lián)接入續(xù)流二極管，使電路等效內(nèi)阻大幅度降低，儲能電感能量釋放電流增大，向負(fù)載放電。 C R7 構(gòu)成信號的有源濾波。 圖 33 是反激式開關(guān)電源原理圖，其中的控制芯片采用 UC3842。 (6) 過流檢測輸入端可對每個脈沖進(jìn)行控制，直接控制每個周期的脈寬，使輸出電壓調(diào)整率達(dá)到 %／ V。處于正常工作狀態(tài)時，工作電壓在 10～ 34 V 之間，負(fù)載電流為 15 mA。兩晶體管的基極分別接前級的 13 控制。 (5) 電流取樣比較器：③腳 ISENSE 用于檢測開關(guān)管電流，可以用電阻或電流互感器采樣，當(dāng) VISENSE1V 時，關(guān)閉輸出脈沖，使開關(guān)管關(guān)斷。 ○ 2 腳為誤差放