【正文】 mA 參考輸出電壓 VREF V 參考輸出電流 IREF 0 20 mA 震蕩頻率范圍 fOSC 400 kHz 振蕩器定時電阻 RT 150 KΩ 振蕩器定時電容 CT μF 工作溫度 TA 0 +70 ℃ 參考輸出電壓 VREF V 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 20 頁 共 33 頁 7 SG3524 芯片開關電源設計 控制方式不限，輸入電壓 AC180~250V，輸出電壓 DC177。因觸發(fā)器有二分頻作用，故開關頻率 f’=f/2 。 SG3524 芯片引腳功能說明見表 。第 5 腳依次是限流比較器檢測端。 (4) 負載調整率典型值為 ％ 。采用推挽式變換器時，通過設計更多的二次繞組，能產(chǎn)生多路輸出電壓 (含負壓輸出 )。它同半橋、全橋變換器一樣，都屬于雙極性變換器。 C1 和 C2 采用薄膜電容器，容量范圍大致是0． 0lμF~0． 47μF，主要用來濾除串模干擾。 圖 電磁干擾濾波 器基本電路 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 13 頁 共 33 頁 該五端器件有兩個輸入端，兩個輸出端和一個接地端，使用時外殼應接通大地。 電磁干擾濾波器的設計 電磁干擾濾波器設計原則 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 12 頁 共 33 頁 電磁干擾濾波器的設計與選擇，應根據(jù)干擾源的特性、頻率范圍、電壓、阻抗等參數(shù)及負載特性的要求綜合考慮，通常要考慮以下幾方面的問題： (1) 要求電磁干擾濾波器在相應工作頻段范圍內，能滿足負載要求的衰減特性，若一種濾波器衰減量不能滿足要求的時候，則可采用多級聯(lián)，可以獲得比單級更高的衰減，不同的濾波器級聯(lián)，可以獲得在寬頻帶內良好的衰減特性。 開關電源電磁干擾（ EMI）的特點 開關電源功率變換器中的功率半導體器件的開關頻率通常較高，功率開關器件在高頻下的通、斷過程中不可避免地要產(chǎn)生強大的電磁干擾。若 RL開路，即輸出電流為零，電容 C 無放電通路，一直保持最大充電電壓；若RL很小，放電時間常數(shù)很小，輸出電壓幾乎與沒有濾波時一樣。經(jīng)過濾波電路后，既可保留直流分量、又可濾掉一部分交流分量，改變了交直流成分的比例，減小了電路的脈動系數(shù)，改善了直流電壓的質量。 u2負 半周時， 電流流向圖如圖 所示。因為電感中電流脈沖的幅值與負載電流的平均值是成比例的，這樣電感的相位延遲就不存在了 [3]。 與電壓型控制相比 ,電流型控制的優(yōu)勢 (1) 對輸入電壓變化的響應快 。誤差放大器和 PWM 比較器形成閉環(huán)調節(jié)系統(tǒng)。開關周期和脈沖寬度都不固定，均可調節(jié)。輸出電路是將高頻變壓器次級方波電壓經(jīng)過高頻整流濾波電路整流成單向脈動直流，并將其平滑成設計要求的低紋波直流電壓，供給負載使用。 ④ 輸出整流濾波器。電路形式靈活 多樣，有自激式和他激式，有調寬型和調頻型，有單端式和雙端式等等，設計者可以發(fā)揮各種類型電路的特長，設計出能滿足不同應用場合的開關穩(wěn)壓電源。從開關穩(wěn)壓電源的輸出電壓是由激勵信號的占空比來調節(jié)的，輸入信號電壓的變化可以通過調頻或調寬來進行補償。 開關電源的特點 開關電源的優(yōu)點 (1) 功耗小，效率高。隨著全球對能源問題的越來越重視，電子產(chǎn)品的耗能問題將愈來愈突出，如何降低其待機功耗，提高供電效率成為一個急待解決的問題。 (2) 體積小，重量輕。此外，改變占空比的方法有脈寬調制型 和頻率調制型兩種。 開關電源的基本工作原理 開關電源的組成部分 開關電源就是采用功率半導體器件作為開關 元件，通過周期性通斷開關，控制開關元件的占空比來調整輸出電壓。其中， PWM 調制器為開關電源的核心。 (2) 脈沖頻率調制 (Pulse Frequency Modulation， 簡稱 PFM，即脈頻調制 )式：其特點是脈沖寬度為恒定值，通過調節(jié)開關頻率來改變占空比，實現(xiàn)穩(wěn)壓目的。 脈寬調制器的基本原理 脈寬調制式開關電源的工作原理如圖 所示。 [2] 圖 脈寬調制式開關電源的工作原理 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 5 頁 共 33 頁 2 開關電源控制的選擇 開關電源有兩種控制類型，一種是電壓控制 (Voltage Mode Control)； 另一種是電流控制 (Current Mode Control)。對于電壓型控制 ， 檢測電路對輸入電壓的變化沒有直接的反應 ， 要等到電壓發(fā)生較大的變化后 ,才會進行處理 ， 所以響應速度慢。 整流電路中的二極管是作為開關運用，具有單向導電性。 輸出平均電壓： πO L 2 2 201 2 22 s in d 0 . 9π πV V V t t V V??? ? ? ?? () 流過負載的平均電流： 222 2 0 .9LLLVVI RR??? () 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 9 頁 共 33 頁 流過二極管的平均電流： 222 0 .4 52LDLLI V VI RR?? ? ? () 二極管所承受的最大反向電壓 [4]： max 22RVV? () 電容 濾波電路 整流電路將交流電變成脈動直流電 ， 但其中含有大量的交流成分 (稱為紋波電壓 )。在忽略二極管正向壓降后，充電時，充電時間常數(shù) D2R C? ?充 電 ， 其中 RD為二極管的正向導通電阻，其值非常小，充電電壓 UC與上升的正弦電壓 U2一致， 2ocu u u?? ， 當 UC 充到 U2的最大值時， U2 開始下降，且下降速率逐漸加快。將它插入在交流電網(wǎng)中與電源之間，相當于這二者的 EMI 噪聲之間加上一個阻斷屏障 ， 這樣一個簡單的無源濾波器起到了雙向抑制噪聲的作用，從而在各種電子設備中獲得廣泛的應用。 (3) 印制電路板布線不當也是引起電磁干擾的主要原因。 (4) 電磁干擾濾 波器必須具有一定耐壓能力，要根據(jù)電源和干擾源的額定電壓來選擇濾波器，使它具有足夠高的額定電壓，以保證在所有預期工作的條件下都能可靠地工作，能夠經(jīng)受輸入瞬時高壓的沖擊。它的兩個線圈分別繞在低損耗、高導磁率的鐵氧體磁環(huán)上。為減少漏電流，電容器量不宜超過 。 其典型電路結構如圖 所示。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 15 頁 共 33 頁 6 PWM 控制芯片 SG3524 SG3524 為雙端輸出式 PWM 控制器 ， 其屬于雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，由電壓控制環(huán)河電流控制環(huán)組成 ， 屬于數(shù)字、模 擬混合型集成電路。 (7) 工作溫度為 10℃ ～ +85℃ 。第 9 腳為誤差放大器的頻率補償端。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 17 頁 共 33 頁 圖 SG3524 內部組成原理 穩(wěn)壓器與基準電壓源實質上是一個小功率串聯(lián)調整式穩(wěn)壓器，輸出電壓為 +5V， 向芯片內各單元供電，也對外提供基準電壓，最大輸出電流為 20mA。當電源出現(xiàn)異常或出于某種需要，在第 10 腳加大于 的電壓，就能使關斷電路中的晶體管飽和，所拉成低電平使 PWM 輸出高電平， VA、 VB 因沒有輸入脈沖而截止。 開關電源設計 整體思路 結合設計要求，整理出的大致設計思路如圖 所示。 開關電源輸入部分 本設計的開關電源輸入部分如圖 所示。 缺點：開關管關斷時，變壓器容易磁飽和，需要加上磁通復位電路。 (5) 全橋式 這種電路結構的特點是：由四只相同的開關管接成電橋結構驅動脈沖變壓器原邊 。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 23 頁 共 33 頁 變壓器設計參數(shù)選擇 設工作頻率 為 ?？紤]低壓輸入 /輸出、變壓器真空浸漬以及有較好的傳熱特點，熱阻值范圍為 ~20℃ /W，選取低值Rth=18℃ /W。5SSNNV V???匝 () 最低輸入電壓： m in 28 28 ? ? ? ? 初級繞組匝數(shù)： m in 20PS NNV V???匝 () 177。即，推挽變換器的周期。 (3) 對推挽變換器而言，流過二級管的電流有效值 ： 01 1 0 .7 0 72D R m s OI D I I? ? ? () 177。12V 輸出。 ? ?? ?? ?01141 S insPD D K NLVf K I N??? ? ?? () 當 K=0時，求得臨界連續(xù)條件下的臨界電感 LG，其中 fs 為 工作開關頻率 ，為 25kHz，可求得， 保證電感電流連續(xù)的最小電感量為 。 其中 C 起到濾除高頻開關電流紋波，降低輸出紋波電壓的作用。 R11(1kΩ)、 R12(1kΩ)是內部 VTA、 VTB 的負載電阻器，推挽式功率輸出電路由 VT VT2組成。 各元件封裝選擇如下，無極性電容 ，有極性電容 ，電阻 ，二極管 ，整流橋 D44。蘇老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、高度的責任心、崇高的品格、淵博的知識以及豐富的實踐經(jīng)驗都使我受