【正文】 涌 電 流 幅 值 應(yīng) 小 于 手 冊(cè) 中給 出 的 產(chǎn) 品 最 大 通 流 量 .然 而 從 保 護(hù) 效 果 出 發(fā) ,要 求 所 選 用 的 通 流 量 大 一些 好 .在 許 多 情 況 下 ,實(shí) 際 發(fā) 生 的 通 流 量 是 很 難 精 確 計(jì) 算 的 ,則 選 用 220KA 的 產(chǎn) 品 .如 手 頭 產(chǎn) 品 的 通 流 量 不 能 滿 足 使 用 要 求 時(shí) ,可 將 幾 只 單 個(gè)的 壓 敏 電 阻 并 聯(lián) 使 用 ,并 聯(lián) 后 的 壓 敏 電 不 變 ,其 通 流 量 為 各 單 只 壓 敏 電 阻山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）33數(shù) 值 之 和 .要 求 并 聯(lián) 的 壓 敏 電 阻 伏 安 特 性 盡 量 相 同 ,否 則 易 引 起 分 流 不 均勻 而 損 壞 壓 敏 電 阻 值 。高 功 率 型 ： 是 指 用 于 吸 收 周 期 出 現(xiàn) 的 連 續(xù) 脈 沖 群 的 壓 敏 電 阻 器 ，例 如 并 接 在 開 關(guān) 電 源 變 換 器 上 的 壓 敏 電 阻 ， 這 里 沖 擊 電 壓 周 期 出 現(xiàn) ，且 周 期 可 知 ， 能 量 值 一 般 可 以 計(jì) 算 出 來 ， 電 壓 的 峰 值 并 不 大 ， 但 因出 現(xiàn) 頻 率 高 ， 其 平 均 功 率 相 當(dāng) 大 。所以從材料的角度老看，氧化鋅壓敏電阻器是一種“IIⅥ族氧化物半導(dǎo)體” 。山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29基于 UC3842 的單端反激式開關(guān)電源的設(shè)計(jì) 開 關(guān) 電 源 的 電 路 組 成開關(guān)電源的主要電路是由防雷單元、輸入電磁干擾濾波器（EMI） 、整流濾波電路、功率變換電路、PWM 控制器電路、輸出整流濾波電路組成。開關(guān)功率管工作產(chǎn)生的交變信號(hào)經(jīng)取樣電路轉(zhuǎn)化為低壓直流信號(hào)反饋到 7 引腳，維護(hù)系統(tǒng)的正常工作（2） 、電路正常工作后，取樣電路反饋的低壓直流信號(hào)經(jīng)第 2 引腳送到芯片內(nèi)部的誤差比較器，與內(nèi)部基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生的誤差信號(hào)送往脈寬調(diào)制電路，完成脈沖寬度的調(diào)制，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。所用的電流取樣比較器—脈寬調(diào)制鎖存配置確保在任何給定的振蕩器周期內(nèi)，僅有一個(gè)單脈沖出現(xiàn)在輸出端。④、誤差放大器其提供了一個(gè)有可訪問反向輸入和輸出的全補(bǔ)償誤差放大器。當(dāng)Vcc小于開啟電壓閥值時(shí),整個(gè)電路耗電僅1 mA ,高壓可直接由輸入電阻Rin 降壓后為芯片供電,由輸入電容推動(dòng)建立電壓。其內(nèi)部參考圖：V REF山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19圖 UC3842 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 結(jié)構(gòu)介紹下圖出示了其內(nèi)部電路圖和引腳圖圖 UC3842 內(nèi)部電路圖及引腳圖（1） UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式，共有 8 個(gè)山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20引腳，各腳功能如下：① 腳是誤差放大器的輸出端，外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性②腳是反饋電壓輸入端，此腳電壓與誤差放大器同相端的 基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差電壓，從而控制脈沖寬度；③腳為電流檢測輸入端， 當(dāng)檢測電壓超過 1V 時(shí)縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài)；④腳為定時(shí)端，內(nèi)部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時(shí)間常數(shù)決定，f=(RTCT)；⑤腳為公共地端；⑥腳為推挽輸出端，內(nèi)部為圖騰柱式，上升、下降時(shí)間僅為 50ns 驅(qū)動(dòng)能力為177。( 3 )帶 鎖 定 的 PWM ( Pulse WidthModulation),可 以 實(shí) 現(xiàn) 逐 個(gè) 脈 沖 的電 流 限 制 。按電路工作象限又可分為一象限、二象限、三象限、四象限。唯一的缺點(diǎn)是輸出的紋波電壓較大，外特性差，適用于相對(duì)固定的負(fù)載?！‰娐返暮唵喂ぷ鬟^程為：開關(guān)管 S 開通后，變壓器原邊電壓上正下負(fù)，根據(jù)同名端，負(fù)邊電壓也為上正下負(fù)，因此二極管 D1 導(dǎo)通，D2 截止，電山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14感電流逐漸增長。上 述 為 非 隔 離 型 電 路 （ 指 輸 入 和 刪 除 共 地 ） 。 開 關(guān) 電 源 可分 為 AC/DC 和 DC/DC 兩 大 類 ， 也 有 AC/AC DC/AC 如 逆 變 器 DC/DC 變換 器 現(xiàn) 已 實(shí) 現(xiàn) 模 塊 化 ，且 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 及 生 產(chǎn) 工 藝 在 國 內(nèi) 外 均 已 成 熟 和 標(biāo) 準(zhǔn)化 ， 并 已 得 到 用 戶 的 認(rèn) 可 ， 但 AC/DC 的 模 塊 化 ， 因 其 自 身 的 特 性 使 得在 模 塊 化 的 進(jìn) 程 中 ， 遇 到 較 為 復(fù) 雜 的 技 術(shù) 和 工 藝 制 造 問 題 。 當(dāng) 功 率 管 導(dǎo) 通時(shí) ， 隨 著 電 流 的 增 大 電 流 檢 測 信 號(hào) us也 同 時(shí) 增 大 ， 直 到 同 U。電流型控制同時(shí)引入電容電壓和電感電流2 個(gè)狀態(tài)變量作為控制變量，提高了開關(guān)電源PWM 控制策略的性能。① 電壓型控制 [5]山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9 電壓型控制電路上圖所示為電壓型控制Buck變換器，從上圖 可以看出，電壓型控制方法是利用輸出電壓采樣作為控制環(huán)的輸入信號(hào)，將該信號(hào)與基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較，并將比較的結(jié)果放大生成誤差電壓Ve。⑴、按照占空比的實(shí)現(xiàn)方式，開關(guān)電源的控制方式可以分為定頻控制和變頻控制。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng)，這為開關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。 要 加 快 我 國 開 關(guān) 電 源 產(chǎn) 業(yè) 的 發(fā) 展 速 度 ， 就 必 須 走 技 術(shù) 創(chuàng) 新之 路 ， 走 出 有 中 國 特 色 的 產(chǎn) 學(xué) 研 聯(lián) 合 發(fā) 展 之 路 ， 為 我 國 國 民 經(jīng) 濟(jì)的 高 速 發(fā) 展 做 出 貢 獻(xiàn) 山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6 線性電源與開關(guān)電源 直流電源 線 性 電 源 （ Linear power supply） 是 先 將 交 流 電 經(jīng) 過 變 壓 器 降 低電 壓 幅 值 ， 再 經(jīng) 過 整 流 電 路 整 流 后 ， 得 到 脈 沖 直 流 電 ， 后 經(jīng) 濾 波 得到 帶 有 微 小 波 紋 電 壓 的 直 流 電 壓 。因 此 ， 要 盡 可 能 采 用 較 少 的 元 器 件 ， 提 高 集 成 度 。⑴、小型化、輕量化和高頻化 開 關(guān) 電 源 的 體 積 、 重 量 主 要 由 儲(chǔ) 能 元 件 （ 磁 性 元 件 和 電 容 ） 決 定 ，因 此 ， 開 關(guān) 電 源 的 小 型 化 實(shí) 質(zhì) 上 就 是 盡 可 能 減 小 儲(chǔ) 能 元 件 的 體 積 。因此對(duì)開關(guān)電源的提出了小型輕量要求，它包括磁性元件和電容的體積重量要小。后來脈寬調(diào)制（PWM）控制技術(shù) uyoule 發(fā)展。電源產(chǎn)業(yè)正成為電子制造業(yè)得交點(diǎn)，它應(yīng)用新技術(shù)，立足高起點(diǎn)迅猛向前發(fā)展。而線性電源的效率只有 30—40%。 第二個(gè)階段自 20 世紀(jì) 80 年代開始，高頻化和軟開關(guān)技術(shù)的研究開發(fā)，使功率變換器性能更好、重量更輕、尺寸更小。SMT 技 術(shù) 的 應(yīng) 用 使 得 開 關(guān) 電 源 取 得 了 長 足 的 進(jìn) 展 ， 在 電 路 板 兩 面 布 置 元器 件 ， 以 確 保 開 關(guān) 電 源 的 輕 、 小 、 薄 。⑷ 、 低 噪 聲 和 良 好 的 動(dòng) 態(tài) 響 應(yīng)開 關(guān) 電 源 的 缺 點(diǎn) 之 一 是 噪 聲 大 。 兩者對(duì)比 [2] 線性電源的電壓反饋電路是工作在現(xiàn)行狀態(tài)，開關(guān)電源是指用于電壓調(diào)整的管子工作在飽和和截止區(qū)即開關(guān)狀態(tài)的。圖 開關(guān)電源電路原理框圖 主電路：交流電壓經(jīng)整流電路濾波電路整流濾波后，變?yōu)楹卸}動(dòng)成分的直流電壓，該電壓通過功率轉(zhuǎn)換電路進(jìn)入高頻變換器被轉(zhuǎn)換為所需電壓值的方波，最后再將這個(gè)方波電壓經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸? ⑵、按照檢查信號(hào)的不同，開關(guān)電源可以分為單環(huán)控制和雙環(huán)控制。 電壓型控制主要波形圖電壓型控制方法只檢測輸出電壓一個(gè)變量，因而只有一個(gè)控制環(huán)，所以設(shè)計(jì)和分析相對(duì)比較簡單。 經(jīng) 采 樣 電 路 得 到反 饋 電 壓 U， 反 饋 到 誤 差 放 大 器 的 反 向 端 ， 基 準(zhǔn) 電 壓 u。 由 此可 以 看 出 ， 由 于 引 入 了 電 流 反 饋 ， 對(duì) 輸 出 電 壓 有 前 饋 調(diào) 節(jié) 作 用 ， 提 高 了系 統(tǒng) 的 動(dòng) 態(tài) 響 應(yīng) 。斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調(diào)制方式Ts不變，改變ton(通用)，二是頻率調(diào)制方式，ton不變，改變Ts(易產(chǎn)生干擾)。在設(shè)計(jì)電源時(shí)，設(shè)計(jì)者采取哪種變換器電路形式，主要根據(jù)成本、要達(dá)到的性能指標(biāo)等因素來決定。由于這種電路在開關(guān)管 S 導(dǎo)通時(shí)，通過變壓器向負(fù)載傳送能量，所以輸出功率范圍大，可輸出 50－200Ｗ的功率。日本 NemicLambda 公司最新推出的一種采用軟開關(guān)技術(shù)的高頻開關(guān)電源模塊 RM 系列，其開關(guān)頻率為(200—300)kHz，功率密度已達(dá)到27W／cm，采用同步整流器(MOS—FET 代替肖特基二極管)，使整個(gè)電路效率提高到 90％。如利德華福技術(shù)的 HA 系列開關(guān)電源，將其 FG 端子接大地或接用戶機(jī)殼，方能滿足上述電磁兼容的要求。(6)帶 滯 環(huán) 的 欠 壓 鎖 定 電 路 可 有 效 地 防 止 電 路 在 閾 值 電 壓 附 近 工 作 時(shí) 的振 蕩 。當(dāng)電流在采樣電阻Rs 上的電壓降幅值達(dá)到Ue 時(shí),電流測定比較器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn),鎖存器復(fù)位,驅(qū)動(dòng)撤除,功率管截止。若將1 腳電壓降到低于1. 4 V 或?qū)? 腳電壓升到高于1 V ,電流測定比較器輸出高電平,PWM鎖存器復(fù)位,關(guān)閉輸出,利用這一點(diǎn),則還可方便地設(shè)UC3842 的輸出過壓保護(hù)。典型情況下變換器輸出電壓通過一個(gè)電阻分壓器分壓，并由反向輸入監(jiān)視。正常運(yùn)行時(shí),檢測電阻RS 的峰值電流由誤差放大器EPA 控制,為Is = ( Ve 1. 4 V)P(3 RS ) 。作為其工作周期，脈沖寬度調(diào)制器輸出的脈沖周期不變，而脈沖的寬度是隨著反饋電壓的大小而山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25變化的。防雷單元的電路圖如下：山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）30圖 防雷單元電路圖其中 MOVMOVMOV3 均為壓敏電阻。③ 壓敏電阻的分類：根據(jù)使用目的不同，可將其分為兩大類：保護(hù)用的壓敏電阻、電路功能用壓敏電阻。山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）32④ 壓 敏 電 阻 的 選 用 參 數(shù) 要 求 ：我 國 規(guī) 定 壓 敏 電 阻 用 字 母 “MY”表 示 ,如 加 J 為 家 用 ,后 面 的 字 母W、 G、 P、 L、 H、 Z、 B、 C、 N、 K 分 別 用 于 穩(wěn) 壓 、 過 壓 保 護(hù) 、 高頻 電 路 、 防 雷 、 滅 弧 、 消 噪 、 補(bǔ) 償 、 消 磁 、 高 能 或 高 可 靠 等 方 面 .壓 敏 電 阻 雖 然 能 吸 收 很 大 的 浪 涌 電 能 量 ,但 不 能 承 受 毫 安 級(jí) 以 上 的 持續(xù) 電 流 ,在 用 作 過 壓 保 護(hù) 時(shí) 必 須 考 慮 到 這 一 點(diǎn) .壓 敏 電 阻 的 選 用 ,一 般選 擇 標(biāo) 稱 壓 敏 電 壓 V1mA 和 通 流 容 量 兩 個(gè) 參 數(shù) 。 電磁干擾濾波器（EMI）(1)、電源噪聲 【14】 是電磁干擾的一種，其傳導(dǎo)噪聲的頻譜大致為10KHz～30MHz最高可達(dá)150MHz。電路中包括共模扼流圈（ 亦稱共模電感）L 、濾波電容C1～C4 。C 1～C 4的耐壓值均為630VDC或250VAC。因瞬時(shí)能量全消耗在RT1電阻上，一定時(shí)間后溫度升高后RT1阻值減?。≧T1是負(fù)溫系數(shù)元件），這時(shí)它消耗的能量非常小，后級(jí)電路可正常工作。②、漏電流：計(jì)算EMI濾波器對(duì)地漏電流的公式為： ILD=2π f C V C (3)式中，I LD 為漏電流，f是電網(wǎng)頻率。這表明，額定電流值隨溫度的降低而增大，這是由于散熱條件改善的緣故。此時(shí) C 相當(dāng)于并聯(lián)在 v2 上，所以輸出波形同 v2， 是正弦形。先假設(shè)二極管關(guān)斷，電容C就要以指數(shù)規(guī)律向負(fù)載 Ｒ L放電。山東科技大學(xué) 2022 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）44圖 RLC 對(duì)濾波的影響Ⅲ、電容濾波的計(jì)算電容濾波的計(jì)算比較麻煩，因?yàn)闆Q定輸出電壓的因素較多。開關(guān)管產(chǎn)生的 dV/dt 具有較大的脈沖，頻帶較寬且諧波豐富?！∪鐖D b 所示，I1 是變壓器初級(jí)線圈電流，I2 是二次線圈電流，VDS 是開關(guān)管漏源極間電壓，VD 是二次側(cè)輸出二極管上兩端電壓。電容 CZ 的取值如下:C2=IP tf / 2 (*Vceo)式中，I P為原邊電流最大值，t f為集電極電流下降時(shí)間，Vceo 為所用開關(guān)管耐壓額定值。在單端反激式變換器電路中，變壓器初級(jí)繞組只在 B—H 待佐曲線[磁滯回線)的一個(gè)方向上被驅(qū)動(dòng)，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)注意不要使其飽和所選擇的磁芯一定要有足夠大的有效體積，通常應(yīng)用空氣隙來擴(kuò)大其有效體積 傳輸變壓器有效體積 v 的計(jì)算公式如下： 0emax2LIVB???ILamx最大負(fù)載電流‘L：變壓器次級(jí)繞組的電感量；：空氣的導(dǎo)磁率。在 EMI 干擾較強(qiáng)的情況下，常在變壓器的初次級(jí)之間加入一層屏蔽層，如圖 6，通過加入屏蔽層切斷了初次級(jí)間雜散電容的路徑，讓其都對(duì)地形成電容，其屏蔽效果非常好，可以大為減小 EMI，同時(shí)對(duì)于電網(wǎng)串入的瞬態(tài)干擾也有一定的抑制作