【導讀】UC3843的反激式開關(guān)電源的設(shè)計方法。電路主要由整流濾波電路和反饋電路兩部分。用脈寬調(diào)制的基本原理，反饋電路以TL431和光電耦合器為核心。采用場效應管作為。高頻變壓器的設(shè)計是電源設(shè)計中的核心工作。高頻變壓器的參數(shù)和制作工藝。磁芯，功率容量充分滿足設(shè)計需要。同時，電路中輔以過壓過流保護電路，為系統(tǒng)的。安全工作提供保障。關(guān)鍵詞：電流控制型；PWM；反激式變換器；TL431；高頻變壓器；

　　

【正文】 選擇 EC42 型鐵氧體磁芯，它的中心柱截面積 Ae=，功率容量充分滿足設(shè)計需要。 首先計算原邊繞組的電感量： Lp= E2tON22TPIN （ 52） 式中， E 是電網(wǎng)輸入整流濾波后的直流高壓，取值 E=+300V； T 是高頻開關(guān)電源的工作周期，取 T=10μs（即工作頻率為 100KHz）； tON 是主功率開關(guān)管導通時間，設(shè)最大占空比為 ，則最大導通時間為 ； PIN 是電源輸入功率，它與輸出功率 PO的關(guān)系式為： PO=ηPIN，取效率 η＝ 90％， PO＝ 120w，則 PIN＝120／ ＝ 133W，代入上式得到： Lp= 3002(510?6)221010?6133 103(mH)= 846(μH) （ 53） 然后計算原邊繞組的峰值電流 ： Ip = EtONLp = 300510?10?3 = (A) (54) 最后計算原邊繞組線圈匝數(shù)，有兩種計算公式可大致估算，一種是： Np= EtON108Ae(Bm?Br) = 1。 7710?3(1500?500) = （ 55） 原邊繞組線圈匝數(shù)約為 71 匝。 由于高頻變壓器加氣隙后的剩余磁感應強度很小，故工作此密度可取二分之一的飽和磁密，即取 Bm=2500GS，則原邊匝數(shù)減小到 45匝；如果取 Bm=2020GS，天津職業(yè)技術(shù)師范大學 2020屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計 17 原邊繞組匝數(shù)變?yōu)?68 匝，可見匝數(shù)的調(diào)節(jié)有一個較寬的范圍。 另一種估算公式為： Np= VIN MAX1084 f Bm Ae = 34110841001031000 = （ 56） 因此 原邊繞組約為 51 匝 。 顯然，上述兩個計算公式得到的匝數(shù)值相差較大。實驗證明，原邊繞組匝數(shù)過多，電感量過大，要得到同樣電感量 846μH，必須增大氣隙，使漏感增加，這會使主功率開關(guān)管的關(guān)斷電壓尖峰增大，電源損耗增加，效率則下降。說明理論值只能作為參考，最佳的繞組數(shù)據(jù)需要通過反復實驗來確定，特別要注意滿載60 分鐘后磁芯溫度溫升最好不超過 60 攝氏度（不燙手）。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學 2020屆 本科生 畢業(yè)設(shè)計 18 6 測試方案與測試結(jié)果 開關(guān)電源測試 開關(guān)電源的紋波測試，使用儀器為 UT61D 型數(shù)字萬用表和 AT7328 型示波器（ 20MHz）。在開關(guān)電源輸出連接電流表和負載，調(diào)整負載改變輸出電流，在不同的電流值下，用示波器測量電源輸出的紋波的峰 峰值。紋波測試結(jié)果如表61 所示。從測試結(jié)果可以看出紋波電壓很小，電源開關(guān)狀態(tài)很好。 表 61 開關(guān)電源紋波測試數(shù)據(jù)表 輸出電流（ A） 紋波電壓（ mVPP） 0 50 1 52 4 60 7 65 10 70 表 62 開關(guān)電源電壓調(diào)整率測試數(shù)據(jù)表 輸出電流（ A） 輸出電壓（ V） 電壓調(diào)整率（ ‰ ） 0 1 4 7 10 開關(guān)電源的電壓調(diào)整率測試，使用儀器 UT61D 型數(shù)字萬用表。在開關(guān)電源輸出連接電流表和負載，調(diào)整負載改變輸出電流，在不同的電流值下，用萬用表測量輸出電壓。電壓調(diào)整率測試結(jié)果如表 62 所示。從測試結(jié)果可以看出開關(guān)電源的電壓調(diào)整率極小 ,PWM 控制器的精度很高 ,反饋電路分辨率很大。 結(jié)論 19 結(jié)論 本次 12V120W開關(guān)電源設(shè)計，在設(shè)計期間翻閱 了 許多開關(guān)電源的相關(guān)資料，對開關(guān)電源 整流濾波電路 、 反饋 電路 等部分 做了較為深入的了解，本設(shè)計基本上反映了開關(guān)電源的功能以及用途。在本次開關(guān)電源設(shè)計中，基本達到各項性能指標，且精確度高，效率高，可靠性高，但由于時間有限，很多問題都沒有考慮周全，還有一些未理解的問題和難點， 如 這次設(shè)計的直流穩(wěn)壓電源還有 需要改進 之處：在輸出端還可以添加一個數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，它可以實現(xiàn)將輸出的電壓通過顯示管直接將電壓顯示出來，這樣可以顯得更直觀化，用戶用得更方便、更實用 。 通過這次設(shè)計，我從中獲得了很多有用的東西。比如說，在以前上課時沒聽懂的知識，現(xiàn)在通過自己的進一不了解，再結(jié)合自己以前所學的知識，對 它有了新的認識。在此同時，我還學到了新的知識，在了解這一方面知識的同時，我好查閱了相關(guān)的圖書和了解了網(wǎng)上最新的技術(shù)，為此，對我以后設(shè)計的進行打下了深厚的基礎(chǔ)， 今后 我 會繼續(xù)研究這個課題，使設(shè)計開關(guān)電源的性能更高，功能更完善。 參考文獻 20 參考文獻 [1]普利斯曼 (Abraham )、比得斯 (Keith Billings)、莫瑞 (Taylor Morey)、王志強 .《 開關(guān)電源設(shè)計 》 [M].電子工業(yè)出版社 , 2020. [2]王志強 .《 精通開關(guān)電源設(shè)計 》 [M].人民郵電出版社 , 2020. [3]張占松、汪仁煌 。 《 開關(guān)電源手冊 》 [M].人民郵電出版社 ,2020. [4]馬洪濤、沙占友、周芬萍 .《 開關(guān)電源制作與調(diào)試 》 [D].中國電力出版社 ,2020. [5]長 谷川彰、何希才 .《 開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計與應用 》 [M].科學出版 社 ,2020. [6]沙占友、龐志鋒 .《 開關(guān)電源外圍元器件選擇與檢測 》 [M].國電力出版社 ,2020. [7]沙占友、王彥朋 .《 開關(guān)電源實用技術(shù) 500 問 》 [M].中國電力出版社 , 2020. [8]麥克萊曼 (COLONEL )、龔紹文 .《 變壓器與電感器設(shè)計手冊 》 [M].中國電力出版社 , 2020. [9]楊暉 .《 開關(guān)電源維修技能實訓 》 [M].科學出版社 ,2020. [10]慕丕勛 、馮桂林 .《 開關(guān)穩(wěn)壓電源原理與實用技術(shù) 》 [D].科學出版社 , 2020. [11]戶川治朗、宗光華 .《 實用電源電路設(shè)計 :從整流電路到開關(guān)穩(wěn)壓器 》 [M].科學出版社 ,2020. [12]錢振宇 .《 開關(guān)電源的電磁兼容性設(shè)計測試和典型案例 /開關(guān)電源設(shè)計與制作系列叢書 》 [D].電子工業(yè)出版社 , 2020. [13]楊恒 .《 開關(guān)電源典型設(shè)計實例精選 》 [M].中國電力出版社 ,2020. [14]科特爾 (Bruce Carter)、姚劍清 .《 運算放大器權(quán)威指南 》 [M].人民郵電 出版社 ,2020. [15]蔡宣三 .《 開關(guān)電源設(shè)計與制作基礎(chǔ) /開關(guān)電源設(shè)計與制作系列叢書 》 [M].電子工業(yè)出版社 ,2020. [16]周志敏 、 紀愛華 .《 零起點學開關(guān)電源 》 [D].電子工業(yè)出版社 ,2020. [17]趙同賀 、 劉軍 .《 開關(guān)電源設(shè)計技術(shù)與應用實例 》 [M].人民郵電出版社 ,2020. [18]王水 平、袁良文 .《 開關(guān)電源原理與應用實例 》 [M].人民郵電出版社 ,2020. [19]楊恒 .《 開關(guān)電源印制電路板（ PCB）工程設(shè)計 》 [M].中國電力出 版社 ,2020. [20]Sanjaya Maniktala、王志強 .《 Switching Power Supplies A to Z》 [D].人民郵電出版社 ,2020. 附錄 21 附錄一： 系統(tǒng)電路原理圖 10KR46 C21103 C19103C16 R44 R481kR50Q1611N90L13uH22 R39D18FR10422 R42102C13D17FR107472C647KR34U94N3551 R36472 C91K W1 R3210K82K 3W R331000u C121000uC10100uC17IC1TL431C11470 R38 3W R471KR45 R43D1915V222/2kV C201K R41 R35T26AR315D13C23100u 450VC18222C8104C15222C14222D208AF15A12P3220VVCC7OUT6CMPEN1VFB2RT/CT4ISEN3VREF8GND5U8UC3843ANT1TEI40 LSD16MUR1660 R491000u C7221C22+12V680KR37附錄 22 致謝 23