【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 時(shí)，電流I1及磁通中都從零開始按（Vi/L）t的規(guī)律線性上升。輸出電壓為：Vo=Vi．由此可見，輸出電壓Vo與負(fù)載電阻RL有關(guān)，RL愈大則輸出電壓愈高，反之負(fù)載電阻愈小，則輸出電壓愈低，這是反激變換器的一個(gè)特點(diǎn)輸出電壓隨著輸入電壓的增大而增大，也隨著導(dǎo)通時(shí)間的增大而增天，還隨N1繞組電感量L1的減小而增大。在BG截止期間，其集一射極 （或漏一源）間承受的電壓為：由于集一射極 （或漏一源）間承受的電壓與輸出電壓Vo有關(guān)，而 Vo還隨負(fù)載電阻的增大而增大，因此，負(fù)載開路時(shí)，容易造成管子損壞。所以在進(jìn)行開環(huán)實(shí)驗(yàn)時(shí)，不應(yīng)讓負(fù)載開路，必須接入一定的負(fù)載，或者在電路中接入一個(gè)所謂的 “死負(fù)載”。 磁化電流連續(xù)狀態(tài)當(dāng)BG截止時(shí)間()時(shí)，在截止時(shí)間結(jié)束時(shí)電流i2將大于零。在這種狀態(tài)下，下一個(gè)周期開始BG重新導(dǎo)通時(shí)，初級(jí)繞組的電流i1 也不會(huì)從零開始，而是從Ｉ，ｍｉ。起按Ｖｉ／Ｌｌ的斜率線性上升。由磁通復(fù)位原則可導(dǎo)出：其中D=為占空比。由上式可見，工作在磁化電流連續(xù)的狀態(tài)下，單端反激式變換器的輸 ()時(shí)的電壓，電流，磁通波形出電壓Vo只決定于初極與次極繞組的匝比、脈沖導(dǎo)通時(shí)間與截止時(shí)間之比以及輸入電壓V1，而和負(fù)載電阻RL無關(guān)。如果輸入電壓變化或者負(fù)載變化，只要控制導(dǎo)通比變化就可以保持輸出電壓的穩(wěn)定。單端反激式變換器是由 Buck和 Boost兩基本變換器拓?fù)浣M合演變成的，具體的說，是由在Buck－Boost直流變換器中間插入隔離變壓器而得來的。它具有電路簡(jiǎn)單，所用元件少，輸出與輸入間有電氣隔離，能方便地實(shí)現(xiàn)多路輸出，開關(guān)管驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單，可通過改變高頻變壓器的原、副邊繞組的匝比ｎ使占空比D保持在最佳范圍內(nèi)從而使電源滿足穩(wěn)壓范圍的要求等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，它也有其一定的缺點(diǎn)，比如開關(guān)管截止期間所受反向電壓比較高 （至少兩倍的輸入電壓），導(dǎo)通期間流過開關(guān)管的峰值電流有可能超過其平均電流的兩倍以上，輸入、輸出電流皆有脈動(dòng)，紋波較大等。這些缺點(diǎn)可通過選用具有高耐壓、大電流的高速功率器件，在輸入和輸出端加濾波電路等措施加以解決。3 開關(guān)電源的設(shè)計(jì)在對(duì)單端反激變換器研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并了一臺(tái)單端反激式開關(guān)電源。進(jìn)行設(shè)計(jì)的基本思路和部分分析計(jì)算如下： 設(shè)計(jì)要求（1）輸入條件1） 主要輸入供電電源：市電額定電壓：AC220V／50Hz波動(dòng)范圍：DC187V242V 2） 備用輸入供電電源：蓄電池額定電壓：波動(dòng)范圍：DC21V31V （2）輸出特性1）285V/，此輸出一方面作為下面三路輸出的輸入電源，另一方面作為給備用蓄電池浮充電的電源 （充電電流小于1A）．2）三路直流輸出：5V/5A；24V/2A；28V/出。注：要求既可以在主要供電電源狀態(tài)下工作，也可在備用供電電源狀態(tài)下工作。當(dāng)交流輸入時(shí)，系統(tǒng)中三組直流輸出應(yīng)與交流220V隔離。（3） 電壓穩(wěn)定度 〔Sv）在輸入電壓波動(dòng)范圍內(nèi)（在輸入2029范圍內(nèi)）Sv＜2％（每一路）（4）負(fù)載穩(wěn)定度 （Si）在輸入為額定電壓 （Vin＝），輸出電流在 10％100％變化時(shí)，Si＜2％（5）輸出紋波峰峰值＜100mV（5V一路）有效值＜5mV（6）工作方式 ：連續(xù)（7）功能要求1） 輸出過流保護(hù)：各路輸出均應(yīng)設(shè)置輸出過流保護(hù)，當(dāng)某路輸出電流大于保護(hù)電流設(shè)定值時(shí)，相應(yīng)的保護(hù)電路動(dòng)作，保護(hù)電路動(dòng)作時(shí)不影響其它路正常工作。當(dāng)輸出電流小于保護(hù)電流設(shè)定值后，電路自動(dòng)恢復(fù)正常供電，輸出短路為過流保護(hù)的極限狀態(tài)．各路輸出過流保護(hù)電流設(shè)定值 Igmi要求如下：①5V檔,Igmi＞②24V檔,Igmi＞③28V檔,Igmi＞3A.2） 輸出短路保護(hù)：各路輸出均應(yīng)設(shè)置輸出短路保護(hù)，當(dāng)某路輸出處于短路時(shí)，相應(yīng)的保護(hù)電路動(dòng)作，保護(hù)電路動(dòng)作時(shí)不影響其它電路正常工作，當(dāng)輸出電流小于保護(hù)電流設(shè)定值時(shí)，電流自動(dòng)恢復(fù)正常供電。3） 輸出過壓保護(hù)：5V輸出應(yīng)設(shè)置截止式過壓保護(hù)，當(dāng)5V輸出電壓達(dá)到過壓保護(hù)設(shè)定值時(shí)，5V輸出應(yīng)立即截止， （可恢復(fù)或不可恢復(fù)都可，只5V一路設(shè)置）。 電路設(shè)計(jì) 脈寬調(diào)制器的選擇電流型脈沖寬度調(diào)制集成電路UC2842是一種高性能的、單端輸出的、固定頻率的電流型PWM 控制器，能很好地應(yīng)用在隔離式單端反激開關(guān)電源的設(shè)計(jì)以及直流一直流變換器設(shè)計(jì)之中，它最大的優(yōu)點(diǎn)是外接元件少，外電路裝配簡(jiǎn)單，成本低廉。它的內(nèi)部電路包括如下主要功能：①可調(diào)整的充放電振蕩電路，可精確地控制占空比；②采用電流型操作，并可在500kHz高頻下工作；③具有自動(dòng)補(bǔ)償功能；④帶鎖定的PWM，可以進(jìn)行逐個(gè)脈沖的電流限制；⑤具有內(nèi)部可調(diào)整的參考電源，可以進(jìn)行欠壓鎖定；⑥采用圖騰柱輸出電路，提供大電流輸出，輸出電流可達(dá)1A；⑦工作電流低，且能進(jìn)行低電流啟動(dòng)；⑧可直接對(duì)雙極晶體管和MOSFETS管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 UC3842PWM控制器的工作原理圖，它有兩個(gè)控制閉環(huán)回路，一個(gè)是輸出電壓Vo反饋回誤差放大器，用于同基準(zhǔn)電壓Vref比較之后產(chǎn)生誤差電壓信號(hào)：另一個(gè)是變壓器初級(jí)電感中的電流在電阻 Rs產(chǎn)生的電壓，與誤差放大器的輸出電壓信號(hào)進(jìn)行比較后產(chǎn)生調(diào)制脈沖寬度的脈沖信號(hào)。由于誤差信號(hào)實(shí)際控制著電感峰值電流的大小，故稱之為電流型脈沖寬度調(diào)制器，這種控制芯片有如下特點(diǎn)：（1）具有良好的電壓調(diào)整率。這是因?yàn)檩斎腚妷篤i的變化立即反映為電感電流的變化，它不經(jīng)過任何誤差放大器就能在比較器中改變輸出脈沖寬度，在實(shí)際應(yīng)用中，再增加一級(jí)輸出電壓Vo至誤差放大器的控制，能使電壓調(diào)整率更好。（2）可明顯地改善負(fù)載調(diào)整率。因?yàn)檎`差放大器可專門用于控制由于負(fù)載變化造成的輸出電壓變化，特別是當(dāng)輕負(fù)載時(shí)，負(fù)載調(diào)整率降至8％，2/3負(fù)載至滿載，負(fù)載調(diào)整率降至3％以下。（3）誤差放大器的外電路補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)得到簡(jiǎn)化，穩(wěn)定度提高并改善了頻響，具有更大的增益帶寬乘積。（4）電流限制電路得到簡(jiǎn)化。由于電阻Rs上感應(yīng)出電感尖峰電流，故能自然形成逐個(gè)脈沖限制電路，只要Rs上電平達(dá)到１Ｖ，?。校祝途土⒖剃P(guān)閉，而且這種峰值電感電流感應(yīng)檢測(cè)技術(shù)可以靈敏地限制輸出的最大電流。（5）UC3842PWM控制器設(shè)有欠壓鎖定電路，其開啟閥值設(shè)在16V，關(guān)閉閥值設(shè)在10V。在輸入電壓Vi小于16V時(shí)，整個(gè)電路的電流消耗僅1mA，這樣，高壓可直接由輸入電阻Rin降壓后為芯片供電，而由輸入電容Cin儲(chǔ)能推動(dòng)輸出建立電壓。自饋電后整個(gè)電路的電流消耗達(dá)15mA。由于啟動(dòng)閥值電壓和關(guān)閉閥值電壓的差值僅為6V，故可以有效地防止電路在閥值電壓附近工作時(shí)的振蕩。由于啟動(dòng)電流小于1mA，所以Rin上的功耗很小。（6）UC3842的振蕩器工作頻率f由下式進(jìn)行設(shè)定： F=(RtCt)。（7）UC3842的輸出級(jí)為圖騰柱式輸出電路，輸出晶體管的平均電流為土200mA，最大峰值電流可達(dá)177。1A，由于電路有峰值電流自我限制的功能，所以不必串入電流限制電阻．（8）UC3842內(nèi)部設(shè)置有PWM鎖存器，加入鎖存器可以保證每個(gè)振蕩周期內(nèi)僅輸出一個(gè)控制脈沖，防止了噪聲干擾和功率管的超功耗。（9）UC3842的關(guān)閉技術(shù)：UC3842提供了兩種關(guān)閉技術(shù)，第一種是將③腳電壓升高超過1V，引起過流保護(hù)開關(guān)關(guān)閉電路輸出；第二種是將①腳電壓降到1V以下，使PWM 比較器輸出高電平，PWM鎖存器復(fù)位，關(guān)閉輸出，直到下一個(gè)時(shí)鐘脈沖到來，將PWM鎖存器置位，電路才能從新啟動(dòng)。(10）UC3842的輸出能給出足夠的漏電流和灌電流，所以非常適合驅(qū)動(dòng)N溝道MOS功率晶體管。UC3842使用注意事項(xiàng)： UC3842的③腳外接的濾波網(wǎng)絡(luò)i當(dāng)從開關(guān)管與地之間所接采樣電阻Rs取樣給UC3842的腳電感電流取樣檢