【正文】 路圖。 2 設(shè)計方案 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。設(shè)計單端控制開關(guān)電源時，這里選擇D＝，則： (31)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＝。由N3＝(UC /e)N1可得N3＝，取3匝。每一個開關(guān)電源都有四個電流回路：(1). 電源開關(guān)交流回路(2). 輸出整流交流回路(3). 輸入信號源電流回路(4). 輸出負(fù)載電流回路輸 入回路通過一個近似直流的電流對輸入電容充電，濾波電容主要起到一個寬帶儲能作用；類似地，輸出濾波電容也用來儲存來自輸出整流器的高頻能量，同時消除輸 出負(fù)載回路的直流能量。元器件應(yīng)均勻、 整齊、緊湊地排列在PCB上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接, 去耦電容盡量靠近器件的VCC。因此應(yīng)將所有通過交流電流的印制線設(shè)計得盡可能短而寬，這意味著必須 將所有連接到印制線和連接到其他電源線的元器件放置得很近。通常，濾波電容公共端應(yīng)是其它的接地點耦合到大電流的交流地的唯一連接點，同一級電路的接地點應(yīng)盡量靠近，并且本級電路的電源濾波電容 也應(yīng)接在該級接地點上，主要是考慮電路各部分回流到地的電流是變化的，因?qū)嶋H流過的線路的阻抗會導(dǎo)致電路各部分地電位的變化而引入干擾。因采用單面板，直插元件位于top 面，表貼器件位于底面，所以在布局的時候直插器件可與表貼器件交疊，但要避免焊盤重疊。下面把單端反激式開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計總結(jié)如下：UC3842是一種性能優(yōu)良的電流控制型脈寬調(diào)制器。UC3842可以直接驅(qū)動MOS管、IGBT等，適合于制作20～80W小功率開關(guān)電源。檢查:布線設(shè)計完成后，需認(rèn)真檢查布線設(shè)計是否符合設(shè)計者所制定的規(guī)則，同時也需確認(rèn)所制定的規(guī)則是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求，一般檢查線與線、線與元件焊盤、線與貫通孔、元件焊盤與貫通孔、貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理，是否滿足生產(chǎn)要求。做不到單 點時，在共地處接兩二極管或一小電阻，其實接在比較集中的一塊銅箔處就可以。長度反 映出印制線響應(yīng)的波長，長度越長，印制線能發(fā)送和接收電磁波的頻率越低，它就能輻射出更多的射頻能量。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列。電源開關(guān)交流回路和整流器的交流回路包含高幅 梯形電流，這些電流中諧波成分很高，其頻率遠(yuǎn)大于開關(guān)基頻，峰值幅度可高達(dá)持續(xù)輸入/輸出直流電流幅度的5倍，過渡時間通常約為50ns。同樣可選擇原邊繞組導(dǎo)線，原邊電流有效值為： (37)＝，()。交流輸入電壓的最小值約為90V，UI＝90√2≈127(V)，得出N1＝，取50匝。 總體電路圖分析圖2－5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的腳無輸出，MOS管S1截止，從而保護了電路。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。控制電路形式為它激式，采用UC3842為PWM控制電路。這就迫使電源工作者不斷的探索尋求各種鄉(xiāng)關(guān)技術(shù)，做出最好的電源產(chǎn)品，以滿足各行各業(yè)的要求。假如由于某種原因使輸出電壓升高時，脈寬調(diào)制器就會改變驅(qū)動信號的脈沖寬度，亦即占空比D，使斬波后的平均值電壓下降，從而達(dá)到穩(wěn)壓目的，反之亦然。但隨著頻率的提高，諸如開關(guān)損耗、門極驅(qū)動損耗、輸出整流管的損耗會越來越突出，而且頻率越高，對磁性材料的選擇和參數(shù)設(shè)計的要求會越苛刻。由于變壓器中的磁場能量可通過N3泄放，而不像一般的RCD磁通復(fù)位電路消耗在電阻上，達(dá)到減少發(fā)熱，提高效率的目的。同時反饋線圈向UC3842供電。圖2－4 直流輸出與反饋電路反饋電路采用精密穩(wěn)壓器TL431和線性光耦PC81。設(shè)計的特點在于精密的反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。取UDF+UL＝，代入式(64)，得N2＝10匝。根據(jù)輸出電感上的電流IL＝IO，＝，()。PCB尺寸過大時，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；過小則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。(5) 盡可能地減小環(huán)路面積,以抑制開關(guān)電源的輻射干擾。接地是開關(guān)電源四個電流回路的底層支路，作為電路的公共參考點起著很重要的作用， 它是控制干擾的重要方法。(2).設(shè)計布線圖時走線盡量少拐彎，印刷弧上的線寬不要突變，導(dǎo)線拐角應(yīng)≥90度,力求線條簡單明了。 PCB設(shè)計圖5 總結(jié)和體會通過這次課題設(shè)計使我更加了解了開關(guān)電源的設(shè)計流程，在設(shè)計之前查閱了很多資料，意識到自己很多的不足，希望能在以后的學(xué)習(xí)中彌補這些