【正文】 = L1V1)Toff(V0 V0=V1 ToffToffTon? =V1 ToffT =V1 TonTT =V1 D11 其中 D= TTon 由上式可知，當(dāng)改變占空比 D 時(shí)，就能獲得所需的上升的電壓值。此時(shí)續(xù)流二極管 D1 因反向偏置而截止。 buck 電路的特點(diǎn) Buck 電路只能實(shí)現(xiàn)降壓，所以在任何時(shí)候，輸出電壓只能比輸入電壓低。于此同時(shí)，在變壓器 T 中建立起磁化電流，當(dāng)VF 截止時(shí)， VD2 也截止，電感 L0 上的 電壓極性反轉(zhuǎn)，并通過(guò)續(xù)流二極管 VD3繼續(xù)向負(fù)載 R 供電，變壓器中的磁化電流則通過(guò) W139。39。 反激電路 反激電路圖 圖 25 反激電路 反激電路的工作原理 上圖 25 的工作過(guò)程是，接通 V1 后，通過(guò)啟動(dòng)電路 R R C VD3 在VT 基極中流過(guò)小電流，一次繞組 W1 啟動(dòng)，在反饋 繞組 W139。 由圖反激波形圖可得： Vcemax=Vimax+nVomax 二極管 VD2 上的最大反壓為： VVD2 = nVimax +Vcemax 圖 26 反激波形圖 文檔精品 歡迎下載 周期 T 越輸入電壓及輸出電壓的關(guān)系式為： T=Ton+Toff=f1=2P0Lw（ V11 +nV01 ） 從上式可知 ，當(dāng) V V0 一定時(shí)， f 與 P0 成反比；當(dāng) P、 V0 一定時(shí)， f 與V1 成反比，屬于脈沖寬度與頻率混合調(diào)制，也是自激行反激式電路的主要特性。 5） EMI 有什么要求： EMI 的要求橫哦啊，建議不要輸入電流不連續(xù)的那些拓?fù)?，?buck 變換器， boost 變換器，最好讓變換器工作于電流連續(xù)模式。 正激式變換器需要有一個(gè)最小負(fù)載，電感必須足夠大，才能保證脈動(dòng)電流的峰值小于最小負(fù)載電流，否則電流就不會(huì)連續(xù)，并引起輸出電壓上升，所以正字式變壓器不能工作在空載狀態(tài)，因?yàn)闊o(wú)窮大的電感是不現(xiàn)實(shí)的。正激電路的優(yōu)點(diǎn)很多，但是正激變換器的變壓器是不能夠存儲(chǔ)能量的，雖然沒(méi)有功率上限，但是正激電路多采用雙正激開關(guān)電路用在較大的功文檔精品 歡迎下載 率場(chǎng)合，而且對(duì)于要求嚴(yán) 格的 MOSFET 管，以現(xiàn)有的條件限制無(wú)法滿足。考慮到開關(guān)頻率比較高，我們選用鐵氧體材料或者 MPP，完善的設(shè)計(jì)必須兩者都考慮，這里我們只考慮鐵氧體材料，因?yàn)槿绻氏嗤F氧體磁芯的體積比 MPP 的體積更小。但是考慮到成本，只能現(xiàn)有的材料中選擇相近似的磁芯，現(xiàn)有的磁芯中最接近的是 E42 如圖 33。 200uH需要的匝數(shù)為： N=376nH200uH=23 匝 說(shuō)明氣隙可以通過(guò) Ae=178mm2 = 來(lái)計(jì)算，所以有 376nH= ? ?g82l 10* .4?匝? 這樣，可以得到氣隙長(zhǎng)度 lg =，算好磁感應(yīng)強(qiáng)度，就可以計(jì)算出磁感應(yīng)強(qiáng)度： B= 23*4A* 匝? =1958G 因?yàn)槲宜x用的磁芯的最大磁通密度是 2286G，計(jì)算出的磁感應(yīng)強(qiáng)度小于最大的磁通密度，所以選用的磁芯是合適的。因此開關(guān)頻率降低一半，磁芯損耗幾乎變?yōu)樵瓉?lái)的 2 倍。在 工程設(shè)計(jì)中，通常要權(quán)衡這些因素，折合選擇。 線電壓檢測(cè) (L) 引腳： (僅限 Y、 R或 F封裝 )過(guò)壓 (OV)、欠壓 (UV)、降低DCMAX的線電壓前饋、遠(yuǎn)程開／關(guān)和同步的輸入引腳。 P和 G封裝只能以 132 kHz開關(guān)頻率工作。所有封裝形式的器件均具備如下相同特性：軟啟動(dòng)、 132 kHz 開關(guān)頻率（輕載時(shí)自動(dòng)降低 )、可降低 EMI的頻率調(diào)制、更寬的 DCMAX、遲滯熱關(guān)斷及更大的爬電距離封裝。 2. DCMAX可達(dá) 78%，允許使用更小的輸入存儲(chǔ)電容，所需輸入電壓更低或具備更大輸出功率能力。 線電壓檢測(cè) (L)引腳通常用于線電壓檢測(cè)，通過(guò)一個(gè)電阻與經(jīng)整流的高壓直流總線連接，能設(shè)定過(guò)壓 (OV)／欠壓 (UV)和降低 DCMAX的線電壓前饋。 6. 遲滯過(guò)熱關(guān)斷功能確保器件在發(fā)生熱故障時(shí)自動(dòng)恢復(fù)。在正常工作情況下，功率 MOSFET 的占空比隨控制引腳電流的增加而線性減少， 如下圖 43所示： 文檔精品 歡迎下載 自 動(dòng) 再 啟 動(dòng)I c d 1I bI l = 1 9 0 u AI l = 1 2 5 u AI l I l （ d c ）3 01 3 2I c ( m A )自 動(dòng) 再 啟 動(dòng)I c d 1I bI l = 1 9 0 u AS l o p e = P W M G a i nI l = 1 2 5 u AI l I l ( c d )1 03 87 8頻 率 （ k H Z ）占 空 比（ % ） 2 . 4 2 . 7 7 . 36 . 5I c ( m A ) 圖 43 占空比和頻率與控制引腳電流的關(guān)系 TOP250具有高壓?jiǎn)?dòng)、逐周期電流限制、環(huán)路補(bǔ)償電路、自動(dòng)重啟動(dòng)、熱關(guān)斷等特性，還綜合了多項(xiàng)能降低系統(tǒng)成本、提高電源性能和設(shè)計(jì)靈活性的附加功能。 遙控關(guān)機(jī)模式下極低的功率消耗（在 110 VAC時(shí)消耗 80 mW；在 230 VAC時(shí)消耗 160 mW），頻率隨負(fù)載減輕而降低 ，提高待機(jī)效率，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)／輸入端口實(shí)現(xiàn)關(guān)機(jī)／喚醒功能。 多功能 (M) 引腳： (僅限 P或 G封裝 )此引腳集 Y封裝的線電壓檢測(cè) (L)及外部流限 (X)引腳功能于一體。漏極電流的內(nèi) 部流限檢測(cè)點(diǎn)。 下面我們來(lái)計(jì)算一下磁芯損耗，磁芯的總體積 ，因此磁芯的損耗為320mW/cm3 * =1184mW。所以磁感應(yīng)強(qiáng)度的峰峰值是 Bmax 的一半。對(duì)于氣隙，可能會(huì)有一個(gè)問(wèn)題，有時(shí)要求磁芯只有一邊氣隙，而另一邊沒(méi)有氣隙。由于空氣空氣的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鐵氧體，一次氣隙能夠極大地增加磁路的有效長(zhǎng)度。這個(gè)方程告訴我們，一旦輸入電壓固定，如果要增加輸出功率，那么只能通過(guò)減低開關(guān)頻率或減少電感來(lái)實(shí)現(xiàn)。各個(gè)輸出電壓和原邊隔離，而且各組輸出電壓可以任意大小，僅僅通過(guò)調(diào)節(jié)器的變比就能實(shí)現(xiàn)。 Buck 變壓器只能對(duì)輸入電壓進(jìn)行降壓變換，如果輸入電壓比輸出電壓低，變換器就不能正常工作，而且 buck 電路只有一 路輸出，如果需要多路輸出電壓，除非愿意采用第二級(jí)電壓調(diào)節(jié)器，如接解線文檔精品 歡迎下載 性調(diào)節(jié)器， buck 電路就不能使用；雖然 buck 電路既可以工作于電流連續(xù)狀態(tài)，又可以工作于電流斷續(xù)狀態(tài)，但是輸入電流總是斷續(xù)的，這就意味著每個(gè)周期里，當(dāng)開關(guān)關(guān)斷時(shí)，輸入電流為零，輸入電流斷續(xù)會(huì)使 EMI 濾波器要比別的電路拓?fù)涓螅?buck 電路不應(yīng)用門極驅(qū)動(dòng)。 文檔精品 歡迎下載 第三章 電路的選擇 電路拓?fù)漕愋偷倪x擇 電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇要注意的問(wèn)題 1）升壓或降壓：輸入電壓總是比輸出電壓高或低嗎，如果不是就不能選擇buck 變換器或 boost 變換器 2）占空比：輸入電壓和輸出電壓是否相差 5 倍以上，如果是，就可能要用變壓器。及 VD1 上的極性均發(fā)生翻轉(zhuǎn)， VT 的基極電流進(jìn)一步減小，其集電極電流也隨之減小，形成正反饋過(guò)程， VT 很快截止。= nlmaxi + w1LTVδ =nI0 + 02nLTδ ( nV1 V0)+ LwTV1δ VF 上的最大電壓： VVFmax =2V1 圖 24 正激變換器的波形圖 VD1 上的最大反向電壓： VVD1max =2V1 VD2 和 VD3 上最大電壓： VVD2max =VVD3max =V1/n V0 和 V1 關(guān)系： V0= W1W2 δ V1VVD2 VL0 文檔精品 歡迎下載 正激電路的特點(diǎn) 正激電路導(dǎo)通時(shí)輸入饋電給負(fù)載，截止時(shí) L 供電給負(fù)載，當(dāng)單管正激時(shí)，開關(guān)管的最大電壓為 2V1，變壓器的利用率不高（僅適用磁滯回線第一象限），制作上要加反饋繞組。39。 正激電路 正激電路圖 圖 23 正激電路 正激電路的工作原理 當(dāng)開關(guān)管 VF 導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓 V1 全部加到變換器一次繞組 W139。 當(dāng)控制信號(hào)使 Q1 導(dǎo)通時(shí)，電感 L1 中的電流從最小值 Ilmin 增加到最大值I lmax ，當(dāng)控制信號(hào)使 V 截止時(shí)， L1 中的電流又從最大值 Ilmax 下降到 Ilmin 。 boost 電路的轉(zhuǎn)換效率比較低，所 以電源電壓的利用率比較低，輸出的功率較小。 Q1 截止時(shí)，電感L1 上電壓跳變的幅值時(shí)與占空比有關(guān)的， Ton 愈大， L1 中峰值電流大，儲(chǔ)存的磁能愈大。近年來(lái)，隨著我國(guó)電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，開關(guān)電源產(chǎn)品也朝著高頻化、高功率密度、高功率因素、高效率、高可靠性和高智能化方向發(fā)展。受國(guó)家宏觀政策的影響，我國(guó)電力行業(yè)結(jié)構(gòu)有所調(diào)整，小火電機(jī)組相繼叫停，大型、高效機(jī)組陸續(xù)投產(chǎn)。 低噪聲：開關(guān)電源的缺點(diǎn)之一是噪聲很大。 IPM 以 IGBT 作功率開關(guān)，將控制、驅(qū)動(dòng)、保護(hù)、檢測(cè)電路一起封裝在一個(gè)模塊內(nèi)。 功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展是開關(guān)電源發(fā)展的首要條件。全國(guó)性的渠道架構(gòu)、完善的服務(wù)售后體系、強(qiáng)大的市場(chǎng)推廣能力、豐富的市場(chǎng)營(yíng)銷經(jīng)驗(yàn)和完整的配套解決方案提供能力，這些都是一個(gè)優(yōu)秀的渠道商應(yīng)該具備的要件。雖然技術(shù)要求不斷降低，激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)促進(jìn)電力電源市場(chǎng)中的領(lǐng)頭軍努力的提高自己的技術(shù)，從而提高了產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。而且開關(guān)工作頻率為幾十千赫，濾波電容、電感器的數(shù)值很小，所以，開關(guān)電源就具有質(zhì)量輕、體積小等優(yōu)點(diǎn)，此外，由于開關(guān)電源的功耗小，機(jī)內(nèi)溫升較低，提高了電源的穩(wěn)定性和可靠性。而現(xiàn)在的電子設(shè)備越來(lái)越小型化，所以傳統(tǒng)的晶體管串聯(lián)構(gòu)成的穩(wěn)壓電源已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代電子設(shè)備的要求。為了能夠適用電力電子越小型化、輕型化的要求，開關(guān)電源隨之出現(xiàn)。但是晶體管串聯(lián)提供穩(wěn)壓電源的缺點(diǎn)是通 常都需要體積很大而且笨重的工頻變壓器，體積和重量都很大的濾波器，這樣就會(huì)使得傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電源占用很多的空間，質(zhì)量也比較大。所以它的功耗小，效率可文檔精品 歡迎下載 以高達(dá) 70%~95%。由于其高效節(jié)能可以給我們帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，所以得到了社會(huì)各方面的重視從而能夠得到推廣。所以，未在來(lái)幾年內(nèi)電力電源的價(jià)格主要是隨著原材料價(jià)格的波動(dòng)而波動(dòng)，但是技術(shù)因素的發(fā)展也會(huì)在很大程度上影響開關(guān)電源的價(jià)格。 20 世紀(jì) 90 年代初《通信用高頻開關(guān)整流器》和《通信局（站）電源系統(tǒng)總技術(shù)要求》等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)、服務(wù)用戶起到了重要作用，對(duì)高頻開關(guān)電源在電信行業(yè)的循序推廣也起到了積極的作用。 電力電子產(chǎn)品或電路的發(fā)展方向是模塊化、集成化。 高可靠性：開關(guān)電源使用的元器件相比較比連續(xù)工作電源要少數(shù)十倍，所以可靠性得到了提高。在電路中引入微機(jī)檢測(cè)和控制，可構(gòu)成多功能監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)、記錄并自動(dòng)報(bào)警等。隨著競(jìng)爭(zhēng)的加劇，電力電源廠商在市場(chǎng)規(guī)模效應(yīng)和技術(shù)研發(fā)能力上充分重視起來(lái)，以提高品牌影響力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 文檔精品 歡迎下載 第二章 開關(guān)電源的幾種結(jié)構(gòu) boost 電路 電路圖 圖 21 boost電路 boost 電路的工作原理 Boost 電路（圖 21）即為升壓斬波電路，當(dāng) V1 導(dǎo)通時(shí)，能量從輸入電源流入，并儲(chǔ)存于電感 L1 中，由于 Q1 導(dǎo)通 期間正向飽和管壓降很小，故這時(shí)二極管 D1 反偏，負(fù)載由濾波電容 C 供給能量，將 C1 中儲(chǔ)存的電能（ CV0*V0/2）釋放給負(fù)載 R。由于占空比 D總是小于 1， V0 總是大于 V1。經(jīng)過(guò) Ton 時(shí)間以后，控制信號(hào)使 Q1 截止， L1 中的電流減小， L1 中儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量便通過(guò)續(xù)流二極管 D1 傳遞給負(fù)載。由于電路中沒(méi)有變壓器，所以輸入和輸出之間沒(méi)有隔離。39。采用雙線并繞耦合方式。上產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電文檔精品 歡迎下載 壓；此電壓使 VT 基極電流增大，導(dǎo)致其集電極電流隨之增大，形成正反饋過(guò)程，使 VT 很快飽和。 變壓器一次電流與輸入電壓、輸出電壓之間的關(guān)系式為： ilmax = 1TonVTP02 =2P0（ V11 +nV01 ） 從上式可知，當(dāng) P0、 V0 一帶那個(gè)是， V1 增大， ilmax 減??；當(dāng) V V0 一定時(shí)，i lmax 與 P0(即 I0)成正比，在 V1=V1min ，以及 P0=P0max 時(shí)， ilmax 值最大。 6）成本高低：對(duì)離線式電源來(lái)說(shuō)，也可以用 IGBT，否則就考慮 MOSTET