【正文】 驅動方式分，有自激式和他激式。主要包括輸入電磁干擾濾 波器、輸入整流濾波器、高頻變壓器、功率開關管和輸出整流濾波器。要做到 “軟開關 ”并實現程序化，更是有一定的困難。按照電路功能劃分 ， 有降壓的 STEPDOWN、升壓的 BOOST，還有能升降壓的 BUCKBOOST 或 SEPIC 等，以及正壓轉成負壓的 INVERTOR 等。理論聯系實際，通過高頻開關電源的研發(fā)，可以使得理論知識應用于實際工程中，同時也培養(yǎng)了作者的科研能力和創(chuàng)新意識。 3 反激式高頻開關電源系統(tǒng)的設計 高頻開關電源系統(tǒng)參數及主電路原理圖 系統(tǒng)參數如下： 電路形式：單端反激式； 交流電源： 220V 10%? ； 開關電源輸出電壓、電流： +5V， 1A； 12V， 1A； +30V， 1A。 單端反激式高頻變壓器的設計 高頻變壓器設計考慮的問題 （ 1）磁芯損耗 磁芯損耗取決于磁感應增量、頻率和溫度。 ② 原邊繞組匝數的選取 原邊直流電壓范圍： 279 342 VIU ? ?。弘娫措妷鹤畹?、負載最大時， 最大占空比為 50%，由上可得原邊匝數： 1 543 3 2 7 9 0 . 5 7 3 ( )2 2 1 0 0 . 2 1 . 4 4 1 0L M I N M A XMCUDN fB A ?? ??? ? ?? ? ? ? 匝 （ 38） ③ 原邊電流最大值的計算： 2 3 3 5 3 0 . 8 8 A2 2 0 . 6 5 2 7 9 0 . 5NP I M I N M A XPI UD? ?? ? ?? ? ? （ 39） ④ 各副邊繞組匝數計算： 根據原邊電流峰值，考慮損耗因素，選擇開關管，選用大功率三極管，其800VCEOV ? ，取主輸出整流管導通壓降 ? ，安全裕量 200VBU ? 。當 rU 幅度達到 eU 電平時， PWM 比較器的狀態(tài)翻轉，鎖存器復位，驅動撤除，開關管關斷，電路逐個地檢測和調節(jié)電感電流脈沖，由此控制電源的輸出電壓。超出此限制，開關電源呈欠電 壓或過電壓保護狀態(tài)，無驅動脈沖輸出。 R9上的電壓反映了電流瞬時值，當開關電源發(fā)生過電流時，開關管 S1漏極的電流會增大，會增大，接入 UC3842的保護輸入端 ③ 腳，當 3U =1V時， UC3842芯片的輸出脈沖將關斷。綠色電源是開關電源中用途最為廣泛的電源，它的效率一般可達到85%， 質量好的可以達到 95%甚至更高，而鐵芯變壓器的效率只有 70%或者更少。 謹以此機會向所有給予我關心、支持和幫助的人們表示衷心的感謝，并向審閱本文的老師表示誠摯的謝意。美國的 “能源之星 ”對電子鎮(zhèn)流器、開關電源以及家用電器的效率都制定有很仔細的、非常嚴格的規(guī)章條款。輸出脈沖關斷，實現對電流平均值的保護，屬于截流式保護。 （ 4）輸出電流為 200mA ，峰值為 1A，既可驅動雙極型三極管也可驅動 MOSFET管。 工作原理 UC3842是高性能固定頻率電流模式控制器，專為離線和直流至直流變換器應用 13 而設計，是一種型性能優(yōu)良的電流控制型脈寬調制芯片。故取主輸出繞組匝數為： 2 5( )N? 匝 10 （ 2） 12V? 輸出繞組匝數： 考慮到 12V? 輸出作為運算放大器電源，需要較高的電壓精度，整流濾波后采用三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，故?。? 3 13N? （匝） 其反激電壓為： 3322 13( ) ( 5 0 . 7 ) 1 4 . 8 V5O O DNU U UN? ? ? ? ? （ 311） （ 3） +30V 輸出繞組匝數： +30V 輸出用于觸發(fā)電源，精度 要求不高，其匝數為： 552 2 3 0 0 . 75 2 6 . 9 ( )5 0 . 7ODUUNN ? ?? ? ? ? ??? 匝 （ 312） 考慮到內阻壓降，故 +30V 輸出繞組?。?5 28N? （匝） ⑤ 磁路間隙計算： 7212 4 1 0 7 3 0 . 7 8 9 . 2 1 0= 0 . 3 1 m m0 . 2 2 0 0 0oP mru N I lBu ????? ? ? ?? ? ? （ 313） ⑥ 原邊繞組電感計算： 4 3127 3 0 . 2 1 . 4 4 1 02 . 7 1 0 H 2 . 7 m H0 . 7 8mCPN B AL I ? ??? ? ? ?? ? ? ? ? （ 314） ⑦ 各繞組線徑的計算： （ 1）原邊繞組：匝數 73 匝；額定電流 6 6 8 APII? ? ? ? 選用： ? ，截面積 21 ? ； 最大電流密度： 211 1 0 . 6 3 . 0 6 A / m m0 . 1 9 6IJ S? ? ? （ 315） （ 2）主輸出繞組：匝數 2 5N? 匝； 額定電流： 2 2 8 8 8 1 8AODI I I? ? ? ? ? 選用： 3 ?? ，截面積 22 3 96 88 m mS ? ? ? 最大電流密度： 222 2 2 . 2 8 3 . 8 8 A / m m0 . 5 8 8IJ S? ? ? （ 316） （ 3） 12V? 輸出繞組：匝數 3 13N? 匝； 額定電流： 3 3 AODI I I? ? ? ? ? 選用： 2 ?? ，截面積： 23 2 96 92 m mS ? ? ? 11 最大電流密度： 233 3 1 . 1 4 2 . 9 1 A / m m0 . 3 9 2IJ S? ? ? （ 317） （ 4） +30V 輸出繞組：匝數 5 28N? 匝 額定 電流： 552 .2 8 2 .2 8 1 2 .2 8 AOII? ? ? ? ⑧ 窗口的驗算：繞組截面積和 ： 1 1 2 2 3 3 5 5227 3 0 .1 9 6 5 0 .5 8 8 2 1 3 0 .3 9 2 2 8 0 .5 8 84 3 .9 7 7 m mS N S N S N S N S? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ??? （ 318） ET40 磁芯窗口面積為 ，實際窗口利用系數： 0 .4 4 0 .2 4 0 .41 .8 4W SK A? ? ? ?? （ 319） 則 窗口符合要求 。每種損耗產生的頻率范圍是不同的 ， 鐵芯總損耗為 ： nmp BVfKP? （ 31 ） 式 （ 31） 其中 KP為鐵芯損耗系數 ， 不考慮溫度時為常數 ， V為鐵心體積 ， f為工作頻率 ， B 為磁感應強度 ， m 、 n 分別是工作頻率和磁感應的指數 ， 它們與鐵芯的材料有關 ， 具體數值可以通過查表得到。 主電路設計圖如圖 ，其中的控制芯片采用 UC3842。 方案的設計要求 以下是高頻 開關電源的基本功能： （ 1）通過 MODEM 和電話網與監(jiān)控中心通信 ， 從通信口讀取高頻開關電源的信息。根據輸出電流的大小 ， 分為單相、兩相及多相。 ⑤ 生產工藝問題。 （ 3） 檢測及保護電路 ： 檢測電路有過電流檢測、過電壓檢測、欠電壓檢測、過熱檢測等 ； 保護電路可分為過電流保護、過電壓保護、欠電壓保護、箝位保護、過熱保護、自動重啟動、軟啟動、緩啟動等多種類型。 （ 3）按電路組成分，有諧振型和非諧振型。 關鍵詞 ： 高頻單端反激式變壓器 PWM集成控制器 UC3842集成控制器 保護電路 Switching Power Supply Design Student majoring in electrical engineering and automation YinJirui Tutor KongXiangxin Abstract： Singleended fly back switching power supply with output ripple small， stable output， small volume， light weight， high efficiency and good dynamic response performance and many other advantages， is widely used in the design of low power switching power supply. Therefore this thesis design direction for the flyback type high frequency switching power supply， the cognition of highfrequency transformer and attention problems， including magic