【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 處的z可取不小于1（無(wú)氣隙）的任何值。例如z值可以為10，能提高無(wú)氣隙磁心的10倍的能量（此時(shí)電感系數(shù)和有效磁導(dǎo)率ue=u*uo/z以相同的倍數(shù)降低）。大氣隙雖然有很到的好處，但是根據(jù)r的選則如果想要保持一定的L值，就不得不充分地增加匝數(shù)。如前所述，匝數(shù)的增加就可能導(dǎo)致在可用的窗口面積內(nèi)無(wú)法安裝這么多的繞組，而且也會(huì)增加很大的銅耗。所以對(duì)于鐵氧體材料的氣隙變壓器，z在10~20是比較好的折中選擇。根據(jù)要求可得出：z=uuoAeN2/Lle=(1800*4π*107**104*1002)/（*103**102） 可得： z=最后，求解氣隙長(zhǎng)度： z==（+2000lg）/，所以lg=一般來(lái)說(shuō)，如果使用中心柱氣隙變壓器，中心柱上的總氣隙長(zhǎng)度就必須等于上述的計(jì)算值，而不管中心柱是否接地。而由于本實(shí)驗(yàn)是在兩邊磁柱上插入氣隙，則兩邊的氣隙墊片就必須為上述計(jì)算值的一半，這樣才能得到所需的總氣隙長(zhǎng)度。電感中電流波動(dòng)相對(duì)較平滑，但在變壓器中，繞組中電流需要瞬間完全停止從而使其他繞組導(dǎo)通，只要安匝數(shù)能保持一定，磁心不在乎各個(gè)繞組何時(shí)通過(guò)電流，因?yàn)橹灰锌偟陌苍褦?shù)能決定磁心中磁場(chǎng)能量。但繞組本身卻必須考慮這些情況，此時(shí)電流是脈沖形的，邊沿陡峭且高頻。正因?yàn)檫@些原因，反激變壓器繞組選擇合適的導(dǎo)線厚度時(shí)，就必須考慮集膚深度。高頻電磁場(chǎng)很強(qiáng)，其間的電子強(qiáng)烈地互相排斥，使得電流都聚集在導(dǎo)體的表面，此種聚集程度隨著系數(shù)√f的增大而加深。雖然我們用厚導(dǎo)線來(lái)減少銅耗，但是導(dǎo)線橫截面很大部分就有可能沒(méi)有電流流過(guò)。因?yàn)殡娏髁鲃?dòng)引起的電阻與電流流過(guò)或是能流過(guò)的面積成反比，所以這種電流聚集就會(huì)使有效銅阻增大。此電流引起的電阻稱為交流電阻。它是頻率的函數(shù)，也是集膚深度的函數(shù)。必須選擇更優(yōu)的導(dǎo)線直徑，既不浪費(fèi)變壓器寶貴內(nèi)部空間，又不降低效率，使得導(dǎo)線橫截面積更好地利用。選擇之后，若需要通過(guò)比橫截面所能承受的更大電流，則應(yīng)用此種導(dǎo)線多股并繞。定義集膚深度ζ為導(dǎo)體表面到電流密度為表面的1/e處的距離。在非高頻情況下，表面的電流密度與穿過(guò)整個(gè)銅線的電流密度等值。對(duì)指數(shù)曲線取較理想的近似值，則可認(rèn)為表面的電流密度值一直保持不變，直到集膚深度時(shí)，從0到無(wú)窮大曲線下的面積等于經(jīng)過(guò)1/e點(diǎn)的長(zhǎng)方形面積。當(dāng)使用圓形導(dǎo)線時(shí)，如果選擇導(dǎo)線直徑為集膚深度兩倍，則表示導(dǎo)線內(nèi)部到表面無(wú)大于集膚深度的空間，導(dǎo)線面積可充分利用。這種情況下，認(rèn)為導(dǎo)線有等于直流電阻的交流電阻值，只要導(dǎo)線用這樣的方法選擇，就不需要考慮高頻效果了。5反饋電路 UC3843簡(jiǎn)介開(kāi)關(guān)電源以其高效率、小體積等優(yōu)點(diǎn)獲得了廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源普遍采用電壓型脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)，而近年電流型PWM技術(shù)得到了飛速發(fā)展。相比電壓型PWM，電流型PWM具有更好的電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)特性也得以明顯改善，特別是其內(nèi)在的限流能力和并聯(lián)均流能力使控制電路變得簡(jiǎn)單可靠。電流型PWM集成控制器已經(jīng)產(chǎn)品化，極大推動(dòng)了小功率開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展和應(yīng)用，電流型PWM控制小功率電源已經(jīng)取代電壓型PWM控制小功率電源。Unitrode公司推出的UC3843系列控制芯片是電流型PWM控制器的典型代表[2]。Unitrode公司的UC3843是一種高性能固定頻率電流型控制器，包含誤差放大器、PWM比較器、PWM鎖存器、振蕩器、內(nèi)部基準(zhǔn)電源和欠壓鎖定等單元，其結(jié)構(gòu)圖如下圖4所示。圖4 UC3843內(nèi)部圖各管腳功能簡(jiǎn)介如下:1腳COMP是內(nèi)部誤差放大器的輸出端，通常此腳與2腳之間接有反饋網(wǎng)絡(luò)，以確定誤差放大器的增益和頻響。2腳FEED BACK是反饋電壓輸入端，此腳與內(nèi)部誤差放大器同向輸入端的基準(zhǔn)電壓(一般為+)進(jìn)行比較，產(chǎn)生控制電壓，控制脈沖的寬度。3腳ISENSE是電流傳感端。在外圍電路中，在功率開(kāi)關(guān)管(如VMOS管)的源極串接一個(gè)小阻值的取樣電阻，將脈沖變壓器的電流轉(zhuǎn)換成電壓，此電壓送入3腳，控制脈寬。此外，當(dāng)電源電壓異常時(shí)，功率開(kāi)關(guān)管的電流增大，當(dāng)取樣電阻上的電壓超過(guò)1V時(shí)，UC3843就停止輸出，有效地保護(hù)了功率開(kāi)關(guān)管。4腳RT/CT是定時(shí)端。鋸齒波振蕩器外接定時(shí)電容C和定時(shí)電阻R的公共端。5腳GND是接地。6腳OUT是輸出端，此腳為圖滕柱式輸出，驅(qū)動(dòng)能力是177。lA。這種圖騰柱結(jié)構(gòu)對(duì)被驅(qū)動(dòng)的功率管的關(guān)斷有利，因?yàn)楫?dāng)三極管VTl截止時(shí)，VT2導(dǎo)通，為功率管關(guān)斷時(shí)提供了低阻抗的反向抽取電流回路，加速功率管的關(guān)斷。7腳Vcc是電源。當(dāng)供電電壓低于＋，UC3843不能啟動(dòng)，此時(shí)耗電在1mA以下。輸入電壓可以通過(guò)一個(gè)大阻值電阻從高壓降壓獲得。芯片工作后，輸入電壓可在+～+30V之間波動(dòng)，低于+。工作時(shí)耗電約為15mA，此電流可通過(guò)副繞組提供。8腳VREF是基準(zhǔn)電壓輸出，可輸出精確的+5V基準(zhǔn)電壓，電流可達(dá)50mA。%，工作頻率為500kHz，啟動(dòng)電流小于 1mA ， ～30V，～，工作溫度為0～70℃，輸出電流為1A。 UC3843工作描述UC3843系列是專門設(shè)計(jì)用于離線和直流—直流變換器應(yīng)用的高性能，固定頻率，電流模式控制器，為設(shè)計(jì)者提供使用最少外部原件的高性能價(jià)格比的解決方案。．1 振蕩器振蕩器頻率由定時(shí)原件Rt和Ct選擇值決定。電容Ct由5V的參考電壓通過(guò)電阻Rt充電，，在Ct放電期間，振蕩器產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)部消隱脈沖保持“或非”門的中間輸入為高電平，這導(dǎo)致輸出為低狀態(tài)，從而產(chǎn)生了一個(gè)數(shù)量可控的輸出靜區(qū)時(shí)間。盡管許多Rt和Ct值都可以產(chǎn)生相同的振蕩器頻率，但只有一種組合可以得到在給定頻率下的特定輸出靜區(qū)時(shí)間。振蕩器門限是溫度補(bǔ)償?shù)模烹婋娏髟赥j=250C時(shí)被微調(diào)并確保在正負(fù)10%之內(nèi)，這些內(nèi)部電路的優(yōu)點(diǎn)使振蕩器頻率及最大輸出占空比變化最小。在很多噪聲敏感應(yīng)用中，可能希望將變壓器頻率鎖定至外部系統(tǒng)時(shí)鐘上。為了可靠鎖定，振蕩器自震頻率應(yīng)設(shè)定為比時(shí)鐘頻率低10%左右。通過(guò)修整時(shí)鐘波形，可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確輸出占空比鉗位。．2 誤差放大器提供一個(gè)有可訪問(wèn)反相輸入和輸出的全補(bǔ)償誤差放大器。此放大器具有90dB的典型直流電壓增益和具有570相位余量的1MHz的增益為1帶寬。典型情況下變壓器輸出電壓通過(guò)一個(gè)電阻分壓器分壓，并由反向輸入監(jiān)視。，它將引起輸出電壓誤差，后者等于輸入偏置電流和等效輸入分壓器源電阻的乘積。誤差放大器輸出（管腳1）用于外部回路補(bǔ)償，輸出電壓因兩個(gè)二極管壓降而失調(diào)（）并在連接至電流取樣比較器的反相輸入之前被三分。這將在管腳1處于其最低狀態(tài)，保證在輸出（管腳6）不出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)脈沖。這發(fā)生在電源正在工作并且負(fù)載被取消時(shí)，或者在軟啟動(dòng)過(guò)程的開(kāi)始。最小誤差放大器反饋電阻受限于放大器的拉電流（）和達(dá)到比較器1V鉗位電平所需要的輸出電壓。．3 電流取樣比較器和脈寬調(diào)制鎖存器UC3843作為電流模式控制器工作，輸出開(kāi)關(guān)導(dǎo)通由振蕩器起始，當(dāng)峰值電感電流到達(dá)誤差放大器輸出/補(bǔ)償（管腳1）建立的門限電平時(shí)中止。這樣在逐周基礎(chǔ)上誤差信號(hào)控制峰值電感電流。所用的電流取樣比較器—脈寬調(diào)制鎖存器配置確保在任何給定的振蕩器周期內(nèi)，僅有一