【文章內(nèi)容簡介】 處的z可取不小于1（無氣隙）的任何值。例如z值可以為10，能提高無氣隙磁心的10倍的能量（此時電感系數(shù)和有效磁導率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)的增加就可能導致在可用的窗口面積內(nèi)無法安裝這么多的繞組，而且也會增加很大的銅耗。所以對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，求解氣隙長度： z==（+2000lg）/，所以lg=一般來說，如果使用中心柱氣隙變壓器，中心柱上的總氣隙長度就必須等于上述的計算值，而不管中心柱是否接地。而由于本實驗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算值的一半，這樣才能得到所需的總氣隙長度。電感中電流波動相對較平滑，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通，只要安匝數(shù)能保持一定，磁心不在乎各個繞組何時通過電流，因為只要有總的安匝數(shù)能決定磁心中磁場能量。但繞組本身卻必須考慮這些情況，此時電流是脈沖形的，邊沿陡峭且高頻。正因為這些原因，反激變壓器繞組選擇合適的導線厚度時，就必須考慮集膚深度。高頻電磁場很強，其間的電子強烈地互相排斥，使得電流都聚集在導體的表面，此種聚集程度隨著系數(shù)√f的增大而加深。雖然我們用厚導線來減少銅耗，但是導線橫截面很大部分就有可能沒有電流流過。因為電流流動引起的電阻與電流流過或是能流過的面積成反比，所以這種電流聚集就會使有效銅阻增大。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)的導線直徑，既不浪費變壓器寶貴內(nèi)部空間，又不降低效率，使得導線橫截面積更好地利用。選擇之后，若需要通過比橫截面所能承受的更大電流，則應用此種導線多股并繞。定義集膚深度ζ為導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整個銅線的電流密度等值。對指數(shù)曲線取較理想的近似值，則可認為表面的電流密度值一直保持不變，直到集膚深度時，從0到無窮大曲線下的面積等于經(jīng)過1/e點的長方形面積。當使用圓形導線時，如果選擇導線直徑為集膚深度兩倍，則表示導線內(nèi)部到表面無大于集膚深度的空間，導線面積可充分利用。這種情況下，認為導線有等于直流電阻的交流電阻值，只要導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簡介開關電源以其高效率、小體積等優(yōu)點獲得了廣泛應用。傳統(tǒng)的開關電源普遍采用電壓型脈寬調(diào)制(PWM)技術，而近年電流型PWM技術得到了飛速發(fā)展。相比電壓型PWM，電流型PWM具有更好的電壓調(diào)整率和負載調(diào)整率，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(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單可靠。電流型PWM集成控制器已經(jīng)產(chǎn)品化，極大推動了小功率開關電源的發(fā)展和應用，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)部基準電源和欠壓鎖定等單元，其結構圖如下圖4所示。圖4 UC3843內(nèi)部圖各管腳功能簡介如下: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，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電壓(一般為+)進行比較，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，在功率開關管(如VMOS管)的源極串接一個小阻值的取樣電阻，將脈沖變壓器的電流轉換成電壓，此電壓送入3腳，控制脈寬。此外，當電源電壓異常時，功率開關管的電流增大，當取樣電阻上的電壓超過1V時，UC3843就停止輸出，有效地保護了功率開關管。4腳RT/CT是定時端。鋸齒波振蕩器外接定時電容C和定時電阻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)動能力是177。lA。這種圖騰柱結構對被驅(qū)動的功率管的關斷有利，因為當三極管VTl截止時，VT2導通，為功率管關斷時提供了低阻抗的反向抽取電流回路，加速功率管的關斷。7腳Vcc是電源。當供電電壓低于＋，UC3843不能啟動，此時耗電在1mA以下。輸入電壓可以通過一個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，低于+。工作時耗電約為15mA，此電流可通過副繞組提供。8腳VREF是基準電壓輸出，可輸出精確的+5V基準電壓，電流可達50mA。%，工作頻率為500kHz，啟動電流小于 1mA ， ～30V，～，工作溫度為0～70℃，輸出電流為1A。 UC3843工作描述UC3843系列是專門設計用于離線和直流—直流變換器應用的高性能，固定頻率，電流模式控制器，為設計者提供使用最少外部原件的高性能價格比的解決方案。．1 振蕩器振蕩器頻率由定時原件Rt和Ct選擇值決定。電容Ct由5V的參考電壓通過電阻Rt充電，，在Ct放電期間，振蕩器產(chǎn)生一個內(nèi)部消隱脈沖保持“或非”門的中間輸入為高電平，這導致輸出為低狀態(tài)，從而產(chǎn)生了一個數(shù)量可控的輸出靜區(qū)時間。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)時間。振蕩器門限是溫度補償?shù)?，放電電流在Tj=250C時被微調(diào)并確保在正負10%之內(nèi)，這些內(nèi)部電路的優(yōu)點使振蕩器頻率及最大輸出占空比變化最小。在很多噪聲敏感應用中，可能希望將變壓器頻率鎖定至外部系統(tǒng)時鐘上。為了可靠鎖定，振蕩器自震頻率應設定為比時鐘頻率低10%左右。通過修整時鐘波形，可以實現(xiàn)準確輸出占空比鉗位。．2 誤差放大器提供一個有可訪問反相輸入和輸出的全補償誤差放大器。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一個電阻分壓器分壓，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）用于外部回路補償，輸出電壓因兩個二極管壓降而失調(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)動脈沖。這發(fā)生在電源正在工作并且負載被取消時，或者在軟啟動過程的開始。最小誤差放大器反饋電阻受限于放大器的拉電流（）和達到比較器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，輸出開關導通由振蕩器起始，當峰值電感電流到達誤差放大器輸出/補償（管腳1）建立的門限電平時中止。這樣在逐周基礎上誤差信號控制峰值電感電流。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