【正文】 值以下時(shí)，檢測(cè)輸出電壓下降值，為保護(hù)負(fù)載以及防止負(fù)載誤動(dòng)作，使電源停止工作，并送出報(bào)警信號(hào)。保護(hù)特性有額定電流下垂特性，即フ字型特性、恒流特性、恒功率特性，多數(shù)為下垂特性。輸出電壓可調(diào)范圍是指在保證電壓穩(wěn)定精度下，由外部可能調(diào)整的輸出電壓范圍，一般為177。在規(guī)定負(fù)載變動(dòng)范圍，由于多路輸出的條件有非穩(wěn)定輸出的情況，包括規(guī)定最低負(fù)載電流。并隨輸入與輸出的條件而變化，因此，要注意電子設(shè)備的散熱條件等。輸入電壓瞬時(shí)跌落或瞬時(shí)斷電時(shí)，在額定輸出電壓與電流條件下規(guī)定的輸入電壓是額定輸入電壓。10%，加上配線路徑及各國(guó)的具體情況，輸入電壓的變化范圍多為－15%，＋10%。目 錄第一章 概論………………………………………………… 1 開(kāi)關(guān)電源的概述…………………………………… 1 電氣技術(shù)指標(biāo)……………………………………… 1 機(jī)械結(jié)構(gòu)…………………………………………… 4 環(huán)境條件…………………………………………… 4第二章 200W輸出可調(diào)型開(kāi)關(guān)電源的總體設(shè)計(jì)…………5 工作原理……………………………………………‥5 電路分析………………………………………………5 變換電路……………………………………………‥8 使用MOSFET管正激式變換電路……………………… 14第三章 開(kāi)關(guān)電源電路局部器件………………………… 16 集成控制器……………………………………………16 功率MOSFET管………………………………………‥18第四章 200W輸出可調(diào)型開(kāi)關(guān)電源的實(shí)驗(yàn)結(jié)果…………22主要參考文獻(xiàn)………………………………………………………27河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文第一章 概論 開(kāi)關(guān)電源的概述開(kāi)關(guān)電源是調(diào)整元件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)的一類電源。又研究了 開(kāi)關(guān)電源高頻變壓器的設(shè)計(jì)方法。使得開(kāi)關(guān)電源更上一層樓，達(dá)到頻率高，功率密度高，功率因數(shù)高，可靠性高。畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)教師評(píng)閱成績(jī)指導(dǎo)教師認(rèn)定成績(jī)小組答辯成績(jī)答辯時(shí)間答辯委員會(huì)評(píng)定成績(jī)答辯委員會(huì)主任(簽名)本頁(yè)內(nèi)容由指導(dǎo)教師親自填寫河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文摘 要由于新的電子器件，新的電磁材料，新變換技術(shù)，新控制理論及新的軟件，不斷地出現(xiàn)并應(yīng)用到開(kāi)關(guān)電源的緣故。通過(guò)對(duì)它的分析，進(jìn)一步講述200W輸出可調(diào)型開(kāi)關(guān)電源的總體設(shè)計(jì)方案，從該電路的工作原理開(kāi)始，逐步分析之后。分析設(shè)計(jì)電路的可行性。輸入　電壓的變化范圍一般為177。開(kāi)關(guān)電源的輸入平波方式是電容輸入方式，有較大的峰值電流，要有考慮電流的波峰系數(shù)（最大值/有效值之比，）以及功率因數(shù)的規(guī)定。效率隨輸出電壓、電流與輸出路數(shù)及開(kāi)關(guān)方式不同而異，多為70% ~ 80%。（b）靜態(tài)負(fù)載的變動(dòng)，這是指其他指標(biāo)為額定條件下，輸出電流在規(guī)定的范圍內(nèi)緩慢變動(dòng)時(shí)的輸出電壓的變動(dòng)。（g）動(dòng)態(tài)負(fù)載的變動(dòng)，這是指規(guī)定的變化幅度，輸出電流急劇變化時(shí)輸出電壓的變動(dòng)，后述的脈沖負(fù)載的規(guī)定等情況除外。 附屬功能（a）過(guò)電流保護(hù)輸出短路或過(guò)負(fù)載時(shí)對(duì)電源或負(fù)載要進(jìn)行保護(hù)，即為過(guò)電流保護(hù)?；謴?fù)的方法一般是再接通輸入電源或加復(fù)位信號(hào)使開(kāi)關(guān)電源恢復(fù)正常工作狀態(tài)。該功能的補(bǔ)償電壓降一般為額定電壓的5%，在輸出電壓的可調(diào)范圍內(nèi)。 機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)械結(jié)構(gòu)規(guī)定的項(xiàng)目有：機(jī)箱的開(kāi)關(guān)，外形尺寸與公差，裝配位置，裝配孔及螺釘?shù)拈L(zhǎng)度等，框體的材料及表面處理，冷卻條件，如強(qiáng)制風(fēng)冷還是自冷、通風(fēng)方向與風(fēng)量及開(kāi)口尺寸，機(jī)外溫升，接口位置及顯示，操作部件的位置及文字顯示的位置、重量等。圖2－1（a）由開(kāi)關(guān)元件、控制電路和濾波電路三部分組成。很明顯，直流電壓UO 的大小與一個(gè)周期中開(kāi)關(guān)管接通的時(shí)間ton成正比。當(dāng)u2在負(fù)半周時(shí)， b點(diǎn)電位高于a點(diǎn)電位，二極管D2，D4導(dǎo)通，D1，D3截止。如當(dāng)D1和D3導(dǎo)通時(shí)，截止管D2和D4的陰極電位為a點(diǎn)電位，陽(yáng)極電位為b點(diǎn)電位，所以D2，D4所承受的最高反向電壓UDRM為√2 U2，即　　　　　　　　　　　　　　　　 （2－4）選擇二極管時(shí)，其最大整流電流要大于ID，其最高反向工作電壓應(yīng)大于UDRM。常用的濾波電路有電容濾波、電感濾波、電感－電容濾波等。通常取U0 ＝（~）U2　　　　　　　　　　　　　　　　?。?－6），導(dǎo)通角小于180186。在空載（RL＝∞）和忽略二極管正向壓降的情況下，U0 ＝√2U2 ＝，隨著負(fù)載的增加（IL增大，RL減?。┮环矫娣烹娀貞?，另一方面整流電路內(nèi)阻壓降增加，它們均使U0下降。然而，變壓器的引入顯著增加了開(kāi)關(guān)電源的尺寸和重量，電路的損耗也增加了。由于是正激工作方式，副邊有電感器，折算至原邊電感量較大。正激變換器輸出電壓的大小取決于變壓器的匝比和晶體管Tr的導(dǎo)通占空比：　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　（2－9）式中　—副邊與原邊的匝比；—導(dǎo)通時(shí)間與周期的比，即導(dǎo)通占空比；VS—原邊繞組施加的電源電壓（V）。這時(shí)，臨界負(fù)載電流IOC（等于平均波動(dòng)電流，或電流峰峰值的一半，即：　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2－10）當(dāng)I0＜IOC時(shí)，iL將進(jìn)入電流不連續(xù)狀況。連續(xù)狀況的傳遞函數(shù)有兩個(gè)極點(diǎn)；不連續(xù)狀況只有一個(gè)極點(diǎn)，如要在狀態(tài)轉(zhuǎn)換中都能穩(wěn)定工作，必須小心進(jìn)行設(shè)計(jì)。帶直流電流運(yùn)行的大電感造價(jià)是昂貴的。這是設(shè)計(jì)時(shí)要注意的。只要有N P1＝NP2的關(guān)系，D3流過(guò)電流時(shí)，VP2＝VS，Tr上承受的集－射極電壓為2VS。然而，如果電容值太大。因?yàn)槭褂脽o(wú)氣隙的鐵芯，電感值較高，原邊與副邊的峰值電流較小。理由同（1）。一般認(rèn)為，正激變換器適合應(yīng)用在低壓、大電流、功率較大的場(chǎng)合。按上述方法設(shè)計(jì)的理由是，副邊繞組都有一個(gè)電感器，當(dāng)有突變負(fù)載時(shí)，輸出電流的變化率受到限制。以下面的要求為例：設(shè)計(jì)電壓在110/220V，工作頻率32kHz工，輸出40V/5A的正激變換器的變壓器并計(jì)算晶體管等的額定值。本例選擇磁感應(yīng)強(qiáng)度峰值的75%，即ΔB=225(mT)。同時(shí)，由于漏電感的緣故，一般會(huì)在電壓最高值上出現(xiàn)一個(gè)尖峰值，此值隨工藝水平差而增加，一般按電源電壓VS的10%考慮。設(shè)有載時(shí)電壓為V0，電感L流過(guò)電流為IL，儲(chǔ)有的能量；電容電壓為V0，儲(chǔ)有的能量。輸出電壓經(jīng)光電耦合器隔離后，接控制電路SG1525A的第“1”腳，并用此信號(hào)調(diào)整SG1525A第“14”腳輸出脈沖的點(diǎn)穴　比和變壓器次級(jí)的感應(yīng)電壓，從而達(dá)到穩(wěn)壓的目的。圖31 內(nèi)部原理圖 。該鎖存器由關(guān)斷電路置位 ，并由時(shí)鐘脈沖復(fù)位。功率MOSFET與功率晶體管不同，無(wú)載流注入，工作速度高，工作速度主要器件的電容的充放電時(shí)間常數(shù)所決定，與工作溫度關(guān)系不大，現(xiàn)以圖3－3來(lái)說(shuō)明功率MOSFET的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。通態(tài)電阻有受柵極電壓支配的范圍，為使通態(tài)電阻最小，上述輸出特性中通態(tài)電阻范圍為UGS≥10V。閾值電壓還隨結(jié)溫而變化，并且具有負(fù)溫度系數(shù)，大約結(jié)溫每增高45℃閾值電壓下降10%，即溫度系數(shù)為－6～7mV/℃。①區(qū)對(duì)應(yīng)著開(kāi)通延遲時(shí)間；②區(qū)對(duì)應(yīng)著上升時(shí)間；③區(qū)對(duì)應(yīng)著導(dǎo)通期間。關(guān)斷時(shí)間tOFF則由功率MOSFET漏源間電容CDS和負(fù)載。⑥寄生二極管的反向恢復(fù)時(shí)間慢，很多情況下與FET開(kāi)關(guān)速度不相稱。AC/DC類電源的源效應(yīng)，負(fù)載效應(yīng)。通常在額定電流和空載兩種狀態(tài)下各測(cè)三個(gè)輸出電壓：標(biāo)稱輸入電壓時(shí)測(cè)得U0，輸入上限時(shí)測(cè)得U01，輸入下限時(shí)測(cè)得U02。二、負(fù)載穩(wěn)定度負(fù)載穩(wěn)定度是僅由負(fù)載電流在規(guī)定的范圍內(nèi)變化所引起的輸出電壓的最大相對(duì)變化量。然后，以它們計(jì)算不同輸入電壓時(shí)的穩(wěn)定度，取最大值負(fù)載穩(wěn)定度S1。對(duì)DC/DC類電源，　　　　　　　　　　　　　　 （4－4）五、瞬態(tài)負(fù)載恢復(fù)時(shí)間瞬態(tài)負(fù)載恢復(fù)時(shí)間是指由于負(fù)載階躍變化而使輸出電壓從第一次離開(kāi)穩(wěn)壓區(qū)到最后進(jìn)入穩(wěn)壓區(qū)的時(shí)間間隔。六、保護(hù)電路的測(cè)試這是驗(yàn)證被測(cè)電源是否能正確響應(yīng)過(guò)壓、過(guò)流等保護(hù)所進(jìn)行的測(cè)試。按下式計(jì)算頻率精度Δf/ f0　　　　　　　　　　　?。?－5）式中，f0是根據(jù)RT、CT的值，按理論公式計(jì)算出來(lái)的頻率值（或從器件手冊(cè)給出的標(biāo)準(zhǔn)曲線中查出的對(duì)應(yīng)頻率值）；f1是測(cè)得的實(shí)際振蕩頻率值。改變器件中電壓比較器的輸入電壓（調(diào)節(jié)Uref1），使輸出驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)通時(shí)間最小時(shí)，用示波器測(cè)量最小導(dǎo)通時(shí)間Δtmin，按下式計(jì)算最小占空比γmin　　　　　　　　　（4－6）調(diào)節(jié)使輸出驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)通時(shí)間最大時(shí)，用示波器測(cè)量最大導(dǎo)通時(shí)間Δtmax，按下式計(jì)算最大占空比γxax　　　　　　　　　　（4－7）在規(guī)定的環(huán)境溫度下，將被測(cè)器件接入圖5－5線路中。在此表示由衷的感謝！ 參考文獻(xiàn)：1 葉振東，賈恭惠編﹒畢業(yè)論文撰寫與答辯﹒浙江：浙江大學(xué)出版社，19952 董華，任毅沁編﹒大學(xué)生畢業(yè)論文寫作指導(dǎo)﹒中國(guó)社會(huì)科學(xué)出版社，20003 常敏慧，申功邁，何希才編﹒開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用設(shè)計(jì)與維修﹒科學(xué)技術(shù)出版社，2001年3月4 張衛(wèi)平等編著﹒綠色電源—現(xiàn)代電能變換技術(shù)及應(yīng)用﹒北京：科學(xué)出版社，2001年11月5 [日]藤井信生著﹒電子實(shí)用手冊(cè)﹒北京：科學(xué)出版社，2003年8月6 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