【正文】
護(hù)控制等采樣電壓是加在誤差放大器的同相輸入端(1或16腳)或死區(qū)控制端(4腳)的。當(dāng)④腳輸出電平升高時(shí),死區(qū)時(shí)間增大。開關(guān)變壓器T2的初級(jí)繞組一端接在VT3和VT4串聯(lián)的中間點(diǎn)上,另一端經(jīng)電容器C3后接在兩個(gè)濾波電容C1和C2串聯(lián)的中間點(diǎn)上。 二極管D5的作用 驅(qū)動(dòng)管VT1截止時(shí),在驅(qū)動(dòng)變壓器T2初級(jí)繞組兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電壓為上正下負(fù),其幅值為30多伏,它的正端,抵消了+24v的自饋電壓后,還剩下6v多,其正端自饋電到地,又通過電容器C7,加在驅(qū)動(dòng)管VT2的發(fā)射極上,而它的負(fù)端就加在驅(qū)動(dòng)管VT2的集電極上。在查閱大量的相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,按照設(shè)計(jì)要求及性能指標(biāo)完成了本設(shè)計(jì)。整流二極管應(yīng)大于輸出的直流電流并留有一定的裕量,輸出直溜電流為4A,所以取二極管的額定電流為10A。 工作過程 TL494的第8腳和第11腳輸出的負(fù)脈沖,直接接在驅(qū)動(dòng)管VTI和VT2的基極上,當(dāng)驅(qū)動(dòng)管VTI和VT2的基極輸入都是高電位,在都是高電位的這段時(shí)間內(nèi),兩個(gè)驅(qū)動(dòng)管VTI和VT2肯定同時(shí)都是基極電流的,那么驅(qū)動(dòng)管VTI和VT2它們是否同時(shí)都有集電極電流呢?假設(shè)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)管VTI和VT2都同時(shí)是集電極電流,再看看驅(qū)動(dòng)變壓器T2中初級(jí)繞組的情況,兩個(gè)繞組的匝數(shù)是相同的,而他們的電流方向是相反的,由這兩個(gè)繞組產(chǎn)生的磁通是大小相等方向相反,磁通互相抵消為零,這是無法工作的。由公式 (324)得定時(shí)電容大小為1100PF。 TL494內(nèi)部電路功能、特點(diǎn)及應(yīng)用方法如下:(1) 內(nèi)置RC定時(shí)電路設(shè)定頻率的獨(dú)立鋸齒波振蕩器,其振蕩頻率 (323)其最高振蕩頻率可達(dá)300kH z,既能驅(qū)動(dòng)雙極型開關(guān)管,也能驅(qū)動(dòng)MOSFET管。TL494在工作時(shí),其工作頻率僅取決于外接在鋸齒波發(fā)生器(即震蕩器)上的定時(shí)元件RT和CT的數(shù)值,一旦定時(shí)元件固定后,TL494輸出信號(hào)的工作頻率也就固定不變了。二極管流經(jīng)正向電流時(shí)功耗Pf為 (314)流經(jīng)反向漏電流時(shí)的功耗Pf為 (315) 從產(chǎn)品目錄上查到Vr=17V,TC=100度時(shí),二極管反向漏電流為2mA。夾層式繞法把次級(jí)繞組繞在初級(jí)繞組的中間,初級(jí)分兩次繞這種繞法只在初級(jí)繞組中多一個(gè)接頭,工藝簡(jiǎn)單,便于批量生產(chǎn)。對(duì)于這種功率等級(jí)的磁芯足夠了,這里選用了Mangnetig 公司的 F 磁芯材料 。 變壓器的設(shè)計(jì)與計(jì)算變壓器是開關(guān)穩(wěn)壓電源電路最主要的元器件,按頻率分有高頻變壓器和工頻變壓器,高頻變壓器用于開關(guān)電源電路,工頻變壓器是對(duì)市電交流(頻率為50HZ)進(jìn)行電壓變換,用做一般支流電源中的電源變壓器。另外TL494內(nèi)部的兩個(gè)三極管再工作電壓7~40V范圍內(nèi)工作時(shí),最大輸出電流可達(dá)到250mA,將13腳和14腳相連,就可推挽工作,若13腳和7腳相連,就形成單端輸出想要增大輸出可將兩個(gè)三極管并聯(lián)。4腳為死區(qū)電平控制端,從4腳加入死區(qū)控制電壓可對(duì)驅(qū)動(dòng)脈沖的最大寬度進(jìn)行控制,使其不超過180度,這樣可以保護(hù)開關(guān)電源電路中的三極管。但是,在開關(guān)穩(wěn)壓電源中的開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài),其交變電壓和電流會(huì)通過電路中的其他元器件產(chǎn)生很強(qiáng)的尖峰干擾和諧振干擾。會(huì)使磁通的變化率要大得多。開關(guān)直流電源組成的方框圖如圖 。s alternate current passes by again high frequency to output a direct current electric voltage of 16V after mutate, the filter after declining to press, outputting electric voltage that carry feedback39。它是將交流電網(wǎng)的交流電變換成電子產(chǎn)品所要求的直流電壓,其輸出電壓一般較低(幾伏到十幾伏),功率較小UL瓦到一百多瓦)。它效率高,體積小,重量輕,但是由于功率管工作在開關(guān)模式,會(huì)產(chǎn)生電磁干擾(Electro Magnetic Interference, EMI)問題,同時(shí)由于交流電網(wǎng)直接接到整流橋和濾波電路上。兩個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)互補(bǔ)。但是一些精密電子儀器中,由于開關(guān)電源的這一缺點(diǎn),卻使得它不能得到使用。9腳和112腳分別為TL494內(nèi)部末級(jí)兩個(gè)輸出三極管的集電極和發(fā)射極。為增大輸出可將2個(gè)三極管并聯(lián)。變壓器磁性材料和磁芯結(jié)構(gòu)的選擇:開關(guān)電源變壓器通常工作在2050KHZ,甚至更高的頻率上。 導(dǎo)線線徑的選取根據(jù)輸入輸出的估算,初線線圈的平均電流值應(yīng)該允許達(dá)到2A。在變壓器的絕緣方面,線圈絕緣應(yīng)盡量選用抗電強(qiáng)度高、介質(zhì)損耗低的復(fù)合纖維絕緣紙,提高初、次級(jí)之間的絕緣強(qiáng)度和抗電暈?zāi)芰?本例中,因?yàn)椴簧婕案邏?絕緣問題不必特殊考慮。又PN結(jié)散熱器間熱阻Rjf與Pf計(jì)算出: (316)若Tjmax=100,環(huán)境溫度為60,需要的散熱器的熱阻為 (317)再計(jì)算輸出電路中所用的二極管的參數(shù)。因此,在片內(nèi)誤差放大器的輸出電平和鋸齒波在比較器2中進(jìn)行比較,而死區(qū)控制電平與鋸齒波在比較器1中進(jìn)行比較二者的輸出分別得到一串具有一定寬度的矩形脈沖。(3)觸發(fā)器的兩路輸出設(shè)有抑制電路,使2既可輸出雙端時(shí)序不同的驅(qū)動(dòng)脈沖驅(qū)動(dòng)推挽開關(guān)電路和半橋開關(guān)電路,也可輸出同相單端驅(qū)動(dòng)脈沖,驅(qū)動(dòng)單端開關(guān)電路。先假設(shè)VT4是剛剛截止,稍后VT3就開始導(dǎo)通,VT3的集電流是由濾波電容器C1供給的,C1兩端的150V電壓的正端,加在VT3的集電極上,電流通過VT3集電極到發(fā)射極后,又從開關(guān)變壓器T2初級(jí)繞組流入,又另一端輸出后,又通過隔直電容器C3最后回到C1的負(fù)端,這時(shí)T2的初級(jí)繞組兩端加的是150直流電壓,極性是上正下負(fù)我們知道初級(jí)繞組的直流電阻很小,故初級(jí)繞組中的電流是線性增長(zhǎng)的,這樣會(huì)T2右邊的次級(jí)繞組感應(yīng)出一個(gè)正的矩形脈沖。我們知道,三極管的反向耐壓是比較低的,這樣就有可能將VT2擊穿。該系統(tǒng)是將市電220V電壓經(jīng)整流、濾波后經(jīng)主開關(guān)電路送到開關(guān)變壓器,再經(jīng)過整流濾波后輸出直流電壓,通過反饋控制其輸出電壓、電流恒定。整流二極管的最大反向擊穿電壓為,則 (326)取整流二極管的反向擊穿電壓為500V。VTI和VT2的集電極,通過驅(qū)動(dòng)變壓器T2又分別去控制兩個(gè)大功率開關(guān)晶體管VT3和VT4的導(dǎo)通或者截止。 TL494的工作頻率僅決定于5管腳的定時(shí)電阻和6管腳的定時(shí)電容的數(shù)值,確定的工作頻率為100KHz,取定時(shí)電阻為10K。其兩組時(shí)序不同的驅(qū)動(dòng)脈沖輸出端.內(nèi)置發(fā)射極和集電極開路驅(qū)動(dòng)緩沖器,以便于驅(qū)動(dòng)NPN、PNP雙極型開關(guān)管或N溝道、P溝道MOS FET管。同時(shí),可以實(shí)現(xiàn)一些附帶的過流保護(hù)、抗偏磁及均流等功能。計(jì)算二極管功耗從而確定散熱器大小。這種繞法仍可保持初、次級(jí)間的耦合,又可在初、次級(jí)間墊絕緣紙,以提高絕緣程度。預(yù)先估計(jì);1 額定輸出功率: P0ut=4A(16+)V=66W (35)2 估計(jì)輸入功率: Pin=66w/= (36)3 直流輸入電壓: Vin(min)=187V= (37) Vin(max)= 253=4 平均輸入電流: Lin(max)=66W/= (38) Lin(min)=66W/=5 估計(jì)最大峰值電流: I pk= kPout/ Vin(low)=控制器選用電流控制器TL494,工作頻率為100KHz,在這種場(chǎng)合下,用得最普遍的是EE型磁芯。電容的額定電壓為,則 (34)取=500V,所以濾波電容為一個(gè)大小為110uF,額定電壓為500V的電容。在實(shí)際中,多利用TL494的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓電源向外提供5V基準(zhǔn)參考電壓,再通過設(shè)置不同的電阻分壓器來為兩個(gè)誤差放大器的反相輸入端提供參考電位。當(dāng)3腳的電平變高時(shí),TL494送出的驅(qū)動(dòng)脈沖寬度變窄,當(dāng)3腳電平低時(shí),驅(qū)動(dòng)脈沖寬度變寬。工作在線性狀態(tài)的線性穩(wěn)壓電源,具有穩(wěn)壓和濾波的雙重作用,因此串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源不產(chǎn)生開關(guān)干擾,且紋波電壓輸出較小。半橋式開關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)是能“提高”開關(guān)變壓器鐵芯的磁導(dǎo)率,這是因?yàn)椴捎昧藘芍婚_關(guān)調(diào)整管。3)穩(wěn)壓電路中的調(diào)整管工作在線性放大狀態(tài),損耗較大,效率很低(35%左右),需要較大的散熱片。 關(guān)鍵詞: 電源適配器 ,變壓器 ,PWM控制電路,高頻濾波AbstractA desig