【正文】 系統(tǒng)，電壓外環(huán)控制電流內(nèi)環(huán)。但是，峰值電感電流的大小不能與平均電感電流大小一一對(duì)應(yīng)，因?yàn)樵谡伎毡炔煌那闆r下，相同的峰值電感電流的大小可以對(duì)應(yīng)不同的平均電感電流大小。在七十年代后期才從學(xué)術(shù)上作深入地建摸研究。帶有鋸齒紋波狀分量的輸出電感電流信號(hào)Ui接至電流誤差信號(hào)放大器(c/a)的反相端，代表跟蹤電流編程信號(hào)Ucp的實(shí)際電感平均電流。用輸入電壓對(duì)電阻電容（RFF、CFF）充電產(chǎn)生的具有可變化上斜波的三角波取代傳統(tǒng)電壓模式控制PWM中振蕩器產(chǎn)生的固定三角波。⑤對(duì)輸出負(fù)載的變化有較好的響應(yīng)調(diào)節(jié)。 第四章 控制電路的設(shè)計(jì)電感的最大值通常受效率、體積、造價(jià)的限制。當(dāng)高于臨界電流時(shí)，輸出電壓與負(fù)載電流變動(dòng)無(wú)關(guān)。 輸出功率為 若考慮6%的余量則選擇一個(gè)傳遞功率為115W的鐵心，SB—9C的EER—40，,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=220mT②計(jì)算原邊的繞組周期，最大導(dǎo)通占空比D=，則最小原邊匝數(shù)為取93匝③計(jì)算副邊的繞組匝數(shù)若考慮市電220V以下波動(dòng)的情況，設(shè)向下波動(dòng)20%則15V的副邊匝數(shù)為取35匝12V的副邊匝數(shù)為 取28匝5V的副邊匝數(shù)為 取12匝。一般從計(jì)算原邊圈數(shù)開(kāi)始，按最大占空比和正常的直流電壓VS來(lái)計(jì)算原邊線(xiàn)圈。每個(gè)繞組將遵循正、反向伏秒值相等的原則。因此，這個(gè)電路結(jié)構(gòu)提供了特有的低輸出阻抗的特點(diǎn)。變壓器T1的另一個(gè)繞組P2與二極管Dl串聯(lián)后接至Vs。 反向激勵(lì)功率轉(zhuǎn)換電路工作原理簡(jiǎn)介如下：在晶體管VT1導(dǎo)通期間，變壓器T1的初級(jí)繞組N1中電流線(xiàn)性增長(zhǎng)(VI=Ldi/dt )，繞組電感中存儲(chǔ)能量(1／2Li2)，此時(shí)，T1的次級(jí)側(cè)的二極管VD1阻斷電流流通；在晶體管VT1截止期間，電感中存儲(chǔ)的能量通過(guò)二極管VD1釋放給負(fù)載：反激變換器雖然不需要電感，但有開(kāi)關(guān)管(包括原邊和副邊繞組)和濾波電容紋波電流大的不足；缺點(diǎn)是晶體管的尖峰電流較大，需要較大的濾波電容等。在多數(shù)情況下，減小程度不足以允許使用小一級(jí)尺寸的鐵芯，但會(huì)使變壓器的溫度稍為降低一些。但要得全橋和推挽式電路相同的輸出功率，開(kāi)關(guān)晶體管必須流經(jīng)兩倍的電流，因此，一般適宜獲得中等功率輸出。 由此可見(jiàn)，全橋式電路開(kāi)關(guān)晶體管穩(wěn)態(tài)時(shí)其最高加的電壓即為輸入電壓，暫態(tài)過(guò)程的尖峰電壓亦被鉗位在VI，比推挽式電路低一半，晶體管可選用耐壓低的元件；而且，鉗位二極管將漏感儲(chǔ)能量饋送給輸入電源，有利于提高效率，并可獲得大功率輸出，可大于750W。下一個(gè)周期五復(fù)上述過(guò)程。對(duì)于TRC變換器，有兩種工作方式：一種是保持開(kāi)關(guān)工作周期Ｔ不變，控制開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間的脈沖寬度調(diào)制（PWM）方式，二是保持導(dǎo)通時(shí)間不變，改變開(kāi)關(guān)工作周期的脈沖頻率調(diào)制方式（PFM）。整流輸出電壓為Vs=100V，則變壓器次級(jí)電壓U2 =Vs/=100/=考慮到變壓器二次側(cè)及管子的壓降，變壓器二次側(cè)電壓大約需要提高10%，則 U2==二極管的最大反向電壓二極管平均電流可選用1N4003/A（代用型號(hào)ZCI11B）整流二極管，最高反向工作電壓為200V,額定工作電流為1A。 防止電流沖擊的設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源輸入大多為電容輸入型，當(dāng)電源剛接通時(shí)，就會(huì)有非常大的對(duì)電容充電的沖擊電流?！　蜗喟氩ㄕ麟娐返妮敵鲭妷浩骄禐椋?Uo ≈ （U2為變壓器副邊輸出電壓的有效值）　圖23 單相半波整流電路單相半波整流電路的缺點(diǎn)是只利用了電源的半個(gè)周期，輸出電流較小，同時(shí)整流電壓的脈動(dòng)較大。圖21 電容輸入型的基本電路圖22為扼流圈輸入型基本電路，用于負(fù)載電流I0較大的電路，扼流圈L的作用是抑制尖峰電流。作為節(jié)能、節(jié)材、自動(dòng)化、智能化、機(jī)電一體化的基礎(chǔ)的開(kāi)關(guān)電源,它的產(chǎn)品展現(xiàn)了廣闊的市場(chǎng)前景。軟件控制的數(shù)字化。DC/DC變換器V1 V0取樣 比較放大參考電壓PWM驅(qū)動(dòng)器 圖11 開(kāi)關(guān)電源結(jié)構(gòu)圖線(xiàn)性電源的原理圖如圖12所示：是先將交流電經(jīng)過(guò)變壓器變壓，再經(jīng)過(guò)整流電路整流濾波得到未穩(wěn)定的直流電壓，要達(dá)到高精度的直流電壓，必須經(jīng)過(guò)電壓反饋調(diào)整輸出電壓。其結(jié)構(gòu)圖如圖11所示。硬件結(jié)構(gòu)的模塊化。而當(dāng)我們把開(kāi)關(guān)電源的研究擴(kuò)大到可調(diào)高電壓、大電流時(shí),以及將研究新技術(shù)應(yīng)用于DC/AC變換器,即開(kāi)拓了大功率應(yīng)用領(lǐng)域,又使開(kāi)關(guān)電源的應(yīng)用范圍擴(kuò)大到了從發(fā)電廠(chǎng)設(shè)備至家用電器的所有應(yīng)用電力、電子技術(shù)的電氣工程領(lǐng)域。單相整流電路有兩種：電容輸入型電路和扼流圈輸入型電路電容輸入型的基本電路如圖21：（a）為半波整流電路（b）為中間抽頭的全波整流電路（c）橋式整流電路（d）倍壓整流電路。圖22 扼流圈輸入型基本電路單相半波整流電路是最簡(jiǎn)單的整流電路如圖23，僅利用一個(gè)二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)整流功能。因此，整流電路選用單相橋式整流電路。圖25 防止電流沖擊的方法 本設(shè)計(jì)的整流電路如圖26：圖26 整流電路圖 參數(shù)計(jì)算以及元器件的選型由于開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)三路輸出分別為：15V，4A；12V，3A；5V，2A，則輸出功率如果考慮變壓器的效率80%，則整流電路的輸出功率應(yīng)為：則可以設(shè)定整流電路輸入電壓U1=220v，輸出電壓100v、。DC/DC變換器按輸入輸出的隔離方式分有隔離方式與非隔離方式；按開(kāi)關(guān)的控制方式分有自勵(lì)式和它勵(lì)式，以及脈寬調(diào)制、脈頻調(diào)制與幅度調(diào)制等多種方式。當(dāng)下半個(gè)周期，VT2激勵(lì)導(dǎo)通，VT1截止，基極激勵(lì)信號(hào)消失，一對(duì)開(kāi)關(guān)晶體管又都均截止，VCE1和VCE2均為VI。由高頻變壓器漏感引起的電壓尖峰，當(dāng)其超過(guò)輸入電壓時(shí)，反向并接在開(kāi)關(guān)晶體管的集射之間的告訴續(xù)流二極管便導(dǎo)通，集電極電壓被鉗位在輸入電壓上。而且，晶體管的數(shù)量只是全橋式的一半，這是其優(yōu)點(diǎn)。因此，銅損較小。(4)因?yàn)榧y被電流小，紋被電壓小。一般電感量越大越好，使得IP較小。當(dāng)輸入電壓及占空比固定時(shí)，輸出電壓與負(fù)載電流無(wú)關(guān)。 多路輸出的設(shè)計(jì)只要增加變壓器的副繞組、電感器和二極管就可以得到多路直流電壓輸出。 變壓器設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)方法有多種，可根據(jù)情況選擇。 ①根據(jù)輸出功率選擇鐵心： 三路輸出分別為：15V，4A；12V，3A；5V，2A。在臨界點(diǎn)上下，傳遞函數(shù)是突然改變的。也就是，如果輔助電壓要保持在一定的波動(dòng)范圍內(nèi)，則主輸出的電感必須一直超 過(guò)臨界值，即一直在連續(xù)狀態(tài)。因此，選用絕緣柵雙極晶體管（IGBT）作為開(kāi)關(guān)元件。對(duì)于定頻調(diào)寬的PWM閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，主要有五種PWM反饋控制模式。④單一反饋電壓閉環(huán)設(shè)計(jì)、調(diào)試比較容易。另一方法是采用電壓前饋模式控制PWM技術(shù)。平均電流模式控制PWM的原理：將誤差電壓Ue接至電流誤差信號(hào)放大器(c/a)的同相端，作為輸出電感電流的控制編程電壓信號(hào)Ucp（U current program）。缺點(diǎn)是：①電流放大器在開(kāi)關(guān)頻率處的增益有最大限制；②雙閉環(huán)放大器帶寬、增益等配合參數(shù)設(shè)計(jì)調(diào)試復(fù)雜。峰值電流模式控制簡(jiǎn)稱(chēng)電流模式控制(Peak Currentmode control PWM) ，它的概念在六十年代后期來(lái)源于具有原邊電流保護(hù)功能的單端自激式反激開(kāi)關(guān)電源。因?yàn)榉逯惦姼须娏魅菀讉鞲校以谶壿嬌吓c平均電感電流大小變化相一致。當(dāng)處于空載狀態(tài)，輸出電流為零并且斜坡補(bǔ)償信號(hào)幅值比較大的話(huà)，峰值電流模式控制就實(shí)際上變?yōu)殡妷耗Ｊ娇刂屏?。⑥自?dòng)均流并聯(lián)功能。⑥對(duì)多路輸出電源的交互調(diào)節(jié)性能不好。缺點(diǎn)：①需要對(duì)電感電流全周期的檢測(cè)和控制。相加模式控制PWM 是單環(huán)控制，但它有輸出電壓、輸出電流兩個(gè)輸入?yún)?shù)。本設(shè)計(jì)采用GWl524作為系統(tǒng)的控制器?？偟撵o態(tài)電流≤10mA內(nèi)部功耗： 1W；此脈沖在電路中有兩個(gè)作用：① 控制死區(qū)時(shí)間。 圖42 輸出死區(qū)時(shí)間TD與CT關(guān)系本控制器無(wú)專(zhuān)門(mén)的死區(qū)時(shí)間控制端，而是靠基準(zhǔn)電壓分壓至誤差放大器的輸出腳9，限制9腳的高電平數(shù)則控制了死區(qū)。 (7)觸發(fā)器和或非門(mén) 經(jīng)觸發(fā)脈沖觸發(fā)，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器兩輸出端分別交替輸出高、低電平，以控制輸出級(jí)或非門(mén)輸入端。一端可連到開(kāi)關(guān)電源輸出電壓vo的取樣電路上()，另一端連到16號(hào)腳的分壓電路上()，誤差放大器輸出9號(hào)腳與地之間可接上電阻與電容，以進(jìn)行頻率補(bǔ)償。輸出功率大的輸出端，通常對(duì)輸出調(diào)節(jié)的要求比較高，因而應(yīng)占檢測(cè)電流的主要部分，每個(gè)輸出端占檢測(cè)電流的百分比表明了該輸出端被調(diào)節(jié)的程度。當(dāng)使用電阻檢測(cè)法直接檢測(cè)開(kāi)關(guān)管的電流時(shí)還必須在檢測(cè)電阻RS旁并聯(lián)一個(gè)小RC濾波電路，因?yàn)楫?dāng)開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)時(shí)集電極電容放電，在電流檢測(cè)電阻上產(chǎn)生瞬態(tài)電流尖峰，此尖峰的脈寬和幅值常足以使電流放大器鎖定，從而使PWM電路出錯(cuò)。腳1，3 為輸入端，腳2，14 接電位器，調(diào)節(jié)增益，腳4，6 為調(diào)零端。 啟動(dòng)和集成電路供電電路設(shè)計(jì)輸入高于直流電壓20V時(shí)，輸入電壓不能直接供電給控制芯片IC GW1524，而需要采用輔助電源電路，這部分電路的主要功能是用一個(gè)分流或串聯(lián)的線(xiàn)形電源給控制器提供比較穩(wěn)定的電壓。開(kāi)關(guān)電源的保護(hù)電路主要是過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中參考了不少相關(guān)的電路，在理解的基礎(chǔ)上