【正文】 ∵ 1E = 2E ∴ onTVTLRV ????? 1133 2 加在 1VT 上的峰值電壓 dspV 為： m i nm a x113m a x13m a x1 2 onds p TVTLRVVVV ???????? = ???????? ????m in13m a x1 21 onTTLRV 40 ∴ 2m in12m a x1312onds p T TLVVR ?????????? ??? 式中 minonT 是 max1V 時的值， sTon ? in ? 因為 DSPV 為 400V， 那么按 80%使用率為 320V ∴ ? ? ??? ?????????? ??? ??? KR 1040100 6 2 02 266323 時間常數(shù) 33 CR? 要絕對比周期 T大，約為 10 倍左右 10401010 3633 ??????? ??RTC （ 181。反向恢復時間短的一般采用肖特基二極管，開關(guān)頻率可到幾百 KHZ，但肖特基二極管的反向耐壓較低，一般只有 40 ∽ 60 V。由于這些寄生電容與電感的作用，開關(guān)元件通斷工作時，會產(chǎn)生較大的電壓浪涌與電流浪涌。 圖 48 48（ b） 示出開關(guān)接通時等效電路。由于二極 管蓄積電荷，二極管的電流即使降為零，不能進入阻斷反向電流的狀態(tài)，仍為導通狀態(tài)，流經(jīng)反向電流。 二極管正向偏置變?yōu)榉聪蚱脮r，由于有積蓄電荷，因此有反向電流流通。高速開關(guān)情況下，開關(guān)斷開時產(chǎn)生的電壓浪涌的峰值變得很高。然而， 1BI 過大，晶體管的截止 44 特性就變壞。 6）輔助電路的功耗大，假負載電流過大，控制電路產(chǎn)生異常振蕩等。因 ofT 時的反向電壓 drV 為： 12101dr NVVV ??＝ 所以其最大值 a x ??????? NVVV dr （ V） 按該電壓可使用肖特基勢壘二極管，選擇 F107 為確定散熱片的大小，要計算二極管的損耗，正向電流通過時的損耗 fP為： ? ? ? ? 0 8 m i n2 ??????????? ?fpf VIP W 根據(jù)管殼和散熱器間的熱電阻 CJR? 和 fP ∴ ???? CJR C0 設(shè) maxJT 為 100C0 ，在環(huán)境溫度為 60C0 ，所需散熱器熱電阻為： a x ??????? ?f aCJJfa P TTTR WC0 6C 通過電容 6C 的紋波電流 022 IIIc ?? ， 如 圖 312，有效值 rmcI2 在輸入電壓最低， 圖 312 輸出電容的紋波電流 輸出電壓最大時最大。因漏電感得計算有困難，故這里按下式進行設(shè)計。 同理，二次線圈層數(shù)為一層。 這里按 dI =4 A 進行設(shè)計 31 以下談?wù)劥_定線圈的 導線尺寸（導線線經(jīng)）問題 計算一次線圈所需截面積 21 mmIIS drm s ??? 導線便覽里截面積比 S 大的最細導線為 ，截面積為 2mm ，一級漆包線的外徑為 。 現(xiàn)以輸出電壓最低、輸出電流 01I 為過流保護設(shè)定點（ 01I 的 120%）的情況進行計算。流經(jīng)二極管的電流如 圖 213 所示，它與開關(guān)晶體管集電極電流相反，線性下降。如 圖 29 所示，最小負載電流 消耗在此電阻 R 中?；鶚O驅(qū)動電路與電流波形如 圖 26所示。 1L 中蓄積的能量為2/211 IL? 。 4． 按控制信號的隔離方式分 1） 采用光電耦合的隔離方式。 圖 12 開關(guān)穩(wěn)壓電源穩(wěn)定度的說明 在 圖 12 所示的開關(guān)穩(wěn)壓電源中，由于由于反饋放大器的作用，輸出電壓與輸入電壓變化之比為： AVV ???? 1 110 式中， A 為放大器增益，其中包含電阻分壓器（ 1R 與 2R ）引起的衰減量。 （ 2） 組件化技術(shù) 所謂組件化技術(shù)，就是預先將電源中所需使用的直流 /直流變換器、用于諧波電流抑制的功率因數(shù)改善電路、整流平滑電路以及靜噪濾波電路等部分分別制成微型或薄型組件，再根據(jù)用戶需要制作半制定電源，或者根據(jù)用戶需求，和交流 /直流前端電路配合，構(gòu)成適應(yīng)大功率輸出或多路輸出等用途的系統(tǒng)電源。不過，可用于抑制諧波電流和電磁干擾兩者的混合小型扼流圈和小型電抗器以及專用諧波電流抑制的小型靜噪濾波器，目前正在開發(fā)之中。除了損耗與開關(guān)頻率以外決定開關(guān)電源體積的還有構(gòu)成 電源的元器件。 ③ 體積小、重量輕 開關(guān)穩(wěn)壓電源可將電網(wǎng)輸入的交流電壓直接整流，再通過 高頻變壓器獲得各種不同交流電壓，這樣就可免去笨重的工頻變壓器，從而節(jié)省了大量的漆包線和硅鋼片，使電源體積縮小、重量減輕。諧振開關(guān)方式可以極大地提高開關(guān)速度，原理上開關(guān)損耗為零，噪聲也很小，這是提高開關(guān)電源工作頻率地一種最有效方式。這種穩(wěn)壓器的缺點是承受過載和短路的能力差。雷達、電視及家用電器中的電源逐漸被開關(guān)電源取代。 為防止開關(guān)工作產(chǎn)生地噪聲，需要用 RC 或 LC 吸收電路，對于二極管蓄積電 荷產(chǎn)生地浪涌電壓要采用非晶體磁性、矩形磁芯地磁吸收電路。 功耗小使得電子設(shè)備內(nèi)溫升也低，周圍元件不會因長時間工作在高溫環(huán)境下而損壞，這有利于提高整個電子設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。開發(fā)低電壓地集成電路是一種趨勢，因此，低壓大電流地電源顯得非常重要。 ⒉ 諧波電流印制技術(shù) （ 1） 扼流圈輸入方式 這種 方式是在電源的輸入級增設(shè)扼流圈、靜噪濾波器或電抗器等，所用元器件數(shù)量最少。 ⒋ 引人注目的新技術(shù) （ 1） 軟開關(guān)方式 軟開關(guān)方式包括零電流開關(guān)方式、零電壓開關(guān)方式及兩者兼用的方式。反饋回路檢測其輸出電壓，并與基準電壓比較，其誤差電壓通過放大器放大及控制脈寬 調(diào)制電路，再經(jīng)過驅(qū)動電路控制半導體開關(guān)地通斷時間比，從而調(diào)整輸出電壓的大小。 3． 按控制方式分 1） 脈寬控制方式有它激式與自激式。晶體管 1VT 導通 , 因此變壓器 1T 的初級線圈 1L 兩 端加上輸入電壓 1V 。 二、簡單的 RCC 方式開關(guān)穩(wěn)壓電源 15V/3A 的 RCC 方式開關(guān)穩(wěn)壓電源，它由主開關(guān)電路、浪涌電壓吸收電路、電壓檢測電路、次級側(cè)整流平滑電路組成。若輸入電壓升高，輸出電流又下降，它作為 ont 最小值的輸入電壓與輸出電流的界限時，就不能維持正常的振蕩，產(chǎn) 生如 圖 28 所示的間歇振蕩。流經(jīng)二極管 1VD 的電流 Si 其峰值較大，如 圖 中所示，但平均 電流小，選用 電流二極管即可，其耐壓等于或大于 CBOV 。 RCC 在輸出電流減小時頻率會增高，以致達 200KHZ 以上。 自然冷卻時 dI 以 ，風扇冷卻以 3 ～ 6 A/ 2mm 為宜。現(xiàn)計算繞組節(jié)距高 20mm 時，各線圈層數(shù)。s） 23211 ?? ????? ??? ?PILT P ? （ 181。設(shè) ?＝＝ ，則 ON 時的損耗 rP 和 OFF 時的損耗fP 可分 別按下式計算。 3）電壓吸收電路參數(shù)不適當。 晶體管到完全導通時的延遲時間隨晶體管而有較大不同，即使上升時間rt 短的晶體管，其中也有很多有較長的延遲時間，為 rt 的 5 ∽ 10 倍。 根據(jù)（ 26）式，求得 ? ?1//21w2t ?PPO FF CLR＝? （ 4– 9） VVOFF 150? , AION 2? 時 OFFRt 作為參數(shù)， PP CL / 從 0 變到 2 OFFRt ，采用（ 29） 式，（ 25）式和（ 7－ 8） 式計算峰值 電壓 PV 的結(jié)果如 圖 412 所示，由 圖 可知，電阻 OFFRt 較大時，峰值電壓較高。 對于高速開關(guān)，開關(guān)接通時電阻迅速變小，其結(jié)果在開關(guān)中流經(jīng)較大電流浪涌。這電阻也從較小值（二極管導通時電阻）到較大值（二極管截止時電阻）變化，但這里假定為常數(shù)。 圖 48（ b） 中電阻 ONRt 表示開關(guān)接通時開關(guān)電阻。另外，電路的寄生電阻也包含在 OFFRt 中。 變壓器與扼流線圈如果設(shè)計適宜對效率沒有多大影響，主要時假負載電阻，變壓器與扼流線圈的發(fā)熱而影響效率。過電壓發(fā)生時首 要任務(wù)是保護負載，因此，對于輸出 5V 的開關(guān)電源大部分都設(shè)有較好的過電壓保護電路，過電壓發(fā)生時一般是使振蕩電路停振。s 上 升 時 間 rt 181。 33 圖 37所示為上述變壓器的設(shè)計程序。 線圈的饒法會影響漏感（漏磁通）的變化，因此要使一次、二次線圈的磁性耦合好。因此，作為確定導線線經(jīng)的指標，就要考慮導線的電流密 度 dI 。 圖 214 電壓檢測電路 25 第三章 開關(guān)電源電路設(shè)計 一 、開關(guān)電源設(shè)計步驟 圖 31所示 是 RCC 的設(shè)計程序，現(xiàn)按程序說明如下。 22 圖 210 是幾種過流保護實例。這種電路如 圖 27 所示，不需要的基極電流分量流經(jīng) 2VT ， 對于輸入電壓與輸 出電流變動時，保持輸出電壓恒定。 根據(jù)式，有： onp tVTPI ?? ???121 2? （ 2– 6） ? ?onontV tTVN ???12 （ 2– 7） ponon I tVTIV tVL11022211 2 ????? ??? ? （ 2– 8） 18 這些等式可改寫為： ???????? ????1221 12 VVNPI p ? （ 2– 9） 111 VLIt pon ?? （ 2– 10） 22112 PILT p? ??? ? （ 2– 11） 占空比 TtD on? ,它是 RCC 設(shè)計時決定電路特性的重要參數(shù)。 RCC 的基本電路 如圖 21 所示 ,電壓和電流波形如 圖 22 所示。要減小這種變化，卻極大地影響著反饋放大器地增益與頻率特性，一般為 ms 數(shù)量級。 （ 4） 交流適配器 便攜式電子設(shè)備的興起，使得交流適配器的市場越來越大。 （ 2） 平滑電容 對于鋁電解電容，采用聚吡咯或 有機半導體的固體電解質(zhì)技術(shù)，已經(jīng)有所進步。其中，也有 采用同步整流。 12 開關(guān)電源的新技術(shù) 7 ⒈ 微型 化技術(shù) （ 1） 開關(guān)頻率與損耗 決定開關(guān)電源體積的主要因素是電抗器、變壓器等磁性器件和平滑電容器。另外，采用高頻鐵氧體磁芯與準晶質(zhì)超急冷磁芯作為主變壓器的磁芯也需要研制。 電子裝置地小型輕量化關(guān)鍵是供電電源的小型輕量化，因此，需要盡可能地降低電源電路中的損耗。 1 小型開關(guān)電源設(shè)計 2 ABSTRACT This paper mostly describes the whole design and debugging of the minitype switched voltage regulator power, which is posed of six parts. The second part wrote about the element and the third part wrote about the design step of minitipe switched power. The model includes import loop, output loop, feedback loop, control loop and the design of transformer. The latter includes har