【導(dǎo)讀】壓電源而得到廣泛應(yīng)用。該電源電路采用脈寬調(diào)制型、電流控制模式、單。端反激式工作原理，設(shè)計(jì)電路中還考慮了各種保護(hù)電路。該電源有效輸入電壓范。達(dá)75％以上，是一款高效率、低成本、微型化的小功率開(kāi)關(guān)電源。在開(kāi)關(guān)電源輕型化、高效化的發(fā)展歷程中，集成電路技術(shù)起了決定性的作用。單片集成化，單片開(kāi)關(guān)電源實(shí)際上是一種AC/DC電源變換器。作原理，并與傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓電源進(jìn)行了比較。其次詳細(xì)地對(duì)比介紹了不同的拓。撲結(jié)構(gòu)、調(diào)制方法、控制方式的不同特點(diǎn)。思路、電路結(jié)構(gòu)選擇、器件選擇、參數(shù)計(jì)算等一系列工作。限于篇幅，對(duì)一些輔。電路,補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)等等只做了簡(jiǎn)單的介紹。加工而成的實(shí)物電源，并對(duì)實(shí)物電路進(jìn)行測(cè)試，分析和總結(jié)。在經(jīng)過(guò)調(diào)試過(guò)程中。結(jié)合實(shí)踐的大膽嘗試。

　　

【正文】 號(hào) 達(dá)到了預(yù)定的幅度，電流控制回路就動(dòng)作，使得 控制 脈沖寬度發(fā)生改變，保證輸出電壓的穩(wěn)定。在電壓型控制電路中，檢測(cè)電路對(duì)輸 入電壓的變化沒(méi)有直接反應(yīng)，要到輸出電壓發(fā)生 變化后，一般要在 510 個(gè)周期后才能響應(yīng)輸入電壓的變化。 (2)具有過(guò)流保護(hù)和可并聯(lián)性。在 電流控制型 DC/DC 變換 器中，由于內(nèi)環(huán)采用了直接的電流峰值控制技術(shù)，它可以及時(shí)、準(zhǔn)確地 檢測(cè)輸出或變壓器以及開(kāi)關(guān)管中的瞬態(tài)電流，自然形成了逐個(gè)電流脈沖檢測(cè)電路。只要給定或限制參考電流，就可以準(zhǔn)確地限制流過(guò)開(kāi)關(guān)管和變壓器中的最大電流，從而在輸出過(guò)載或短路時(shí)保護(hù)了開(kāi)關(guān)管和變壓器，也可以有效地克服因輸入電壓的浪涌產(chǎn)生很大的尖峰電流而損壞功率開(kāi)關(guān)管的缺陷。同時(shí)，由于有了這個(gè)逐個(gè)電流脈沖限制的電流環(huán)，當(dāng)多臺(tái)開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)電源都有獨(dú)立的電流負(fù)反饋，并聯(lián)輸出電壓有一個(gè)總的電壓負(fù)反饋控制電路，使各個(gè)電流反饋系統(tǒng)有相 同的電流參考值，這樣就可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)開(kāi)關(guān)電源之間并聯(lián)均流。這在當(dāng)今電源規(guī)格要求繁多、電子設(shè)備整機(jī)可靠性要求提高的形勢(shì)下，為模塊化電源系統(tǒng)和電源冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了捷徑。 (3)變壓器的磁通平衡 。 在半橋、全橋和推挽變換器中，電壓型控制不能完全克服偏磁現(xiàn)象 ， 電流 控制 型 可以自動(dòng)解決磁通不平衡的問(wèn)題， 這是因?yàn)樗?的內(nèi)部電流環(huán) 使 得即使電流脈沖寬度不同， 幅值 也 肯定相同。 (4)回路穩(wěn)定性好、負(fù)載響應(yīng)快 。 電流 控制 型 可以看作是一個(gè)受輸出電壓控制的電流源，而電流源的電流大小就反映了電源輸出電壓的大小。這是因?yàn)殡姼兄?電流脈沖的幅值是與直流輸出電流的平均值成比例的，因而電感的延遲作用就沒(méi)有了。電流控制型和電壓控制型的開(kāi)關(guān)電源相比有許多優(yōu)點(diǎn)，但其本身也有缺點(diǎn)，如電感峰值電流與平均電流有誤差 ， 直流開(kāi)環(huán)負(fù)載調(diào)整率較差。這些問(wèn)題絕大部分可以采取適當(dāng)措施后得到滿意地解決，這就為電流型開(kāi)關(guān)電源的普及和發(fā)展創(chuàng)造了條件。 (5)根本消除了 PushPull 開(kāi)關(guān)電源存在的磁通量失衡問(wèn)題。磁通量失衡會(huì) 減弱電感的承壓能力，導(dǎo)致功率管電流不斷增大并最終燒毀。電流控制方 式在每個(gè)周期都限定功率管峰值電流，能徹底杜絕磁通量失衡。 (6)電壓調(diào)整率顯著減小。當(dāng)輸入電壓波動(dòng)時(shí)， 圖 213 中 的電流檢測(cè)電阻 Rs 會(huì)立即檢測(cè)到峰值電流的變化，快速調(diào)整占空比，使輸出電壓穩(wěn)定。 (7)簡(jiǎn)化了反饋電路的設(shè)計(jì)。 在電壓 控制方式中， LC 濾波電路在頻率達(dá)到共鳴頻率?2/LCf ? 后，相移會(huì)接近最大值 0180 ，輸入到輸出的增益會(huì)隨著頻率的升高而迅速減小，這就增加了開(kāi)關(guān)電源反饋電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度。在電流 控制方式 中，濾波電感的小信號(hào)阻抗幾乎為零，這樣就只能產(chǎn)生最大 090 相移，增益隨頻率升高而下降的速度也減小為實(shí)際 LC 濾波電路的一半。因此反饋電路的設(shè)計(jì)可以大幅 度 簡(jiǎn)化 。 福州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 20 第 三 章 POS 機(jī) 的開(kāi)源設(shè)計(jì) 概述 本文主要是為 POS 機(jī)設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源電路。該電源提供單組 ， 34W 的穩(wěn)定輸出。根據(jù)前兩章對(duì)開(kāi)關(guān)電源不同的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、調(diào)制方法、控制方式的比較，結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)電路的性能要求及條件， 為使電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊 、 工作可靠、減少成本， 本文采用單端反激式電流控制型脈寬調(diào)制方式的原理 電路模型來(lái)實(shí)現(xiàn)。 本章將對(duì)整個(gè)開(kāi)關(guān)電源的輸入電路、 變換電路 、控制電路、輸出電路及保護(hù)電路設(shè) 計(jì)進(jìn)行詳細(xì)介紹 。 輸入電路設(shè)計(jì) 本開(kāi)關(guān)電源的輸入電路包括沖擊電流抑制電 路、 輸入濾波電路、輸入整流電 路三部分。 沖擊電流抑制電 路 設(shè)計(jì) 浪涌電流 （又稱(chēng)沖擊電流） 是指電網(wǎng)中出現(xiàn)的短時(shí)間 像 “ 浪 ” 一樣的高電壓引起的大電流。當(dāng)某些大容量的電氣設(shè)備接通或斷開(kāi)時(shí)間，由于電網(wǎng)中存在電感，將在電網(wǎng)產(chǎn)生 “ 浪涌電壓 ” ，從而引發(fā)浪涌電流。 為了對(duì)輸入保險(xiǎn) 絲、整流器進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)要減少對(duì)其他電子設(shè)備造成惡劣的影響，需要接入沖擊 電流抑制回路， 把沖擊電流抑制在允許范圍內(nèi)。根據(jù) 各廠家要求不同，一般是抑制在交流輸入電流 Iac 的 5 倍以下。 沖擊電流抑制回路實(shí)例如圖 31 所示。輸入電容充電結(jié)束的必要時(shí)間 ? 由 R C1時(shí)間常數(shù)決定。單相時(shí)， ? 為（ 3～ 5） R1 C1，三相時(shí)為（ 2～ 3） R1 C1 較適宜。 沖擊電流抑制電路有多種實(shí)現(xiàn)方式，如串聯(lián)電阻方式、功率熱敏電阻方式、雙向晶閘管開(kāi)關(guān)元件方式和晶閘管方式， 本次設(shè)計(jì)電路采用功率熱敏電阻方式。輸入電流 Iac=（最大），最大輸入電壓為 240V。接通時(shí)電流 Iop=5 Iac=5 =， 輸入電壓峰值為Upp＝ 2 240=340V， 必需接入的電阻 R1 為 R1＝ ＝ 45? （以上） （ 31） R1 需要選用能承受瞬時(shí)功率為1RP的熱敏電阻 ， 其中 WP R 2 5 6 945 )3 4 0(R1( U p p ) 221 ??? （ 32） 開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用 —— POS 機(jī)的電源設(shè)計(jì) 21 根據(jù)以上計(jì)算，結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)需要，選擇熱敏電阻 NTC5D9 作為 R1，見(jiàn)附 錄 1所示。 其實(shí)，抑 制浪涌電流的最簡(jiǎn)單方法 就 是在系統(tǒng) AC 線路輸入端串聯(lián)一只 NTC（ Negative Temperature Coefficient， 實(shí)為負(fù)溫度系數(shù)之意 ） 熱敏電阻。由于在冷啟動(dòng)時(shí)， NTC 熱敏電阻呈現(xiàn)高阻抗，因而將使 涌入 電流得到限制。而當(dāng)電流的熱效應(yīng)使 NTC 熱敏元件的溫度升高， NTC 阻值急劇下降時(shí)，對(duì)系統(tǒng)的電流限制作用會(huì)較小。 但是 ，由于 NTC 熱敏電阻在熱態(tài)下的阻抗并不是零，故會(huì)產(chǎn)生功率損耗，從而影響系統(tǒng)的運(yùn)行效率。還有一個(gè)問(wèn)題是NTC 熱敏電阻在熱態(tài)下重新啟動(dòng)時(shí)，對(duì)浪涌電流起不到限制作用。 圖 31 沖擊電流抑制電路原理圖 輸入濾波電路設(shè)計(jì) 輸入濾波電路有兩種作用：其一，是防止輸入電源噪聲 竄入 電路中 ；其二，是抑制開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的噪聲反饋到輸入電源。根據(jù)噪聲規(guī)制一般是兩種作用的回路結(jié)構(gòu)。 如圖 32所示為輸入濾波回路原理圖 。 該電路 是一種復(fù)合式 EMI 濾波器， R1 和 C1構(gòu)成第一級(jí)濾波， C1 主要用來(lái)濾除差模干擾，選用高頻特性較好的薄膜電容。電阻 R給電容提供放電回路，避免因電容上的電荷積累影響濾波器的工作特性 ，斷電后還能使電源的進(jìn)線端不帶電，保證使用的安全性 。 共模電感 L L2 和電容 C C3 進(jìn)行 第二級(jí)濾波。 C C3 跨接在輸出端，能有效抑制共模干擾。 具體的參數(shù)選擇： （ 1）電容的選擇： C1 采用 高頻特性較好的 薄膜電容器，容量大約在 ～ ，R1理論上越小越好，大約在 100k～ 10M；為了減少漏電流， C C3 選用瓷介電容，容量大約在 2200pF～ ； C1～ C3 的耐壓值均為 630VDC 或 250VAC。 （ 2）電感的選擇： 電感 的 選 擇 原則 —— 從以下幾個(gè)方面考慮：第一，磁芯材料的頻率范圍要寬，要保證最高頻率在 1GHz，即在很寬的頻率范圍內(nèi)有比較穩(wěn)定的磁導(dǎo)率。第二，磁導(dǎo)率高，但是 在實(shí)際中很難滿 足這一要求，所以，磁導(dǎo)率往往是分段考慮的。磁芯材料一般是鐵氧體 ； 電感量的估算 —— 考慮阻抗和頻率 ， 共模扼流圈取 值大約在 1～ 15mH 之間。 在實(shí)際的輸入濾波電路設(shè)計(jì)中， 往往是根據(jù)實(shí)際的濾波效果和電路結(jié)構(gòu)安排來(lái)選擇電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)，本文設(shè)計(jì)中在允許情況下去掉了 C2 和 C3， 僅用共模電感 L1 和 L2 來(lái)濾除共模干擾。 福州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 22 圖 32 輸入濾波回路原理圖 輸入整流電路的設(shè)計(jì) 整流電路有電容輸入型與扼流圈輸入型兩種， 開(kāi)關(guān)電源一般采用電容輸 入型 的整流電路，整流方式一般采用全波整流。所以，本文設(shè)計(jì)的整 流回路就是 典型的 電容輸入型橋式全波整流電路，其原理圖如圖 33 所示。 工作原理： 四只整流二極管接成電橋形式，故稱(chēng)橋式整流。在 輸入電壓 正半周， DD3導(dǎo)通， D D4截止，電流由 信號(hào)源 正 端 （上端） 經(jīng) D1→ RL → D3 回到 信號(hào)源負(fù)端（下端） ，在負(fù)載 RL 上得到一半波整流電壓 。 在 輸入信號(hào) 的負(fù)半周， D D3 截止， D D4 導(dǎo)通，電流 信號(hào)源正端（下端） 經(jīng) D2→ RL → D4 回到 信號(hào)源負(fù)端（ 上端 ） ，在負(fù)載 RL 上得到另一半波整流電壓。這樣就在負(fù)載 RL 上得到一個(gè)與全波整流相同的電壓波形，其電流的計(jì)算與全波整流相同，即 UL= ， IL = ， 流過(guò)每個(gè)二極管的平均電流 DI =IL/2= ， 每個(gè)二極管所承受的最高反向電壓為 2 Ui。 目前，小功率橋式整流電路的四只整流二極管，被接成橋路后封裝成一個(gè)整流器件，稱(chēng) 硅橋 或 橋堆 ，使用方便 。如附錄 1 使用的 KBP206G 就是一種集成的整流橋。 橋式整流電路克服了全波整流電路要求變壓器次級(jí)有中心抽頭和二極管承受反壓大的缺點(diǎn)，但多用了兩只二極管。 （ 1） 具體選擇整流 橋時(shí)，應(yīng)考慮的主要參數(shù)是：正向平均電流 DI ，浪涌電流 FSMI ，直流擊穿電壓 RV ，預(yù)期的耗散功率 DP ， 即每個(gè)二極管要滿足： RV ≥ )(max)( ppinV ? DI ≥ )(max)(DCinI FSMI ≥ 5DI （ 2） 輸入 濾波 電容由輸出保持時(shí)間以及直流輸入電壓要求的紋波大小決定，而且流經(jīng)電容的紋波電流 應(yīng) 在電容允許值范圍內(nèi)。 C 的紋波電 流 對(duì)電源壽命有很大影響，應(yīng)特別注意。 輸入濾波電容的選擇主要考慮三個(gè)方面：能滿足期望電壓紋波的電容值；電容的額定電壓；電容的額定紋波電流。 開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用 —— POS 機(jī)的電源設(shè)計(jì) 23 對(duì)于交流離線變換器，紋波電壓一般設(shè)計(jì)為輸入交流電壓峰值的 5%～ 8%。對(duì)于 DC/DC變換器紋波電壓峰峰值設(shè)計(jì)為 ～ 。輸入濾波電容的大小可以從下式得到： )(2( m i n ))(ppr ip p leininavinVVf PC???? （ 33） 其中， inf —— 離線式電源輸入交流電壓最小額定頻率； (min)inV —— 交流輸入整流電壓的最小峰值； )(ppri leV ? —— 輸入電容上要得到的電壓紋波峰峰值 。 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)， C 的電容值 C=2 PL 左右 ，其中， PL 為電源輸出功率，單位為 W， C的單位為 f? ，所以 這里 C 的取值 C＝ 2 34=68 f? 。因?yàn)楫?dāng)輸入電壓為 240V 時(shí)，峰值為 2 240=340V，所以要求 C的耐壓值應(yīng)該在 340V 以上，這里選取 400V， 68 f? 的電解電容，如附 錄 1中所示 的 C2 就是原理圖中的 C]9[ 。 圖 33 輸入整流電路原理圖 變換電路設(shè)計(jì) 通過(guò)第 2 章中對(duì)各種不同變換器比較，我們知道單端反激式變換器電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、工作可靠、 成 本低，輸出功率一般為幾瓦到一百多瓦，適合于低功率輸出的開(kāi)關(guān)電源 。所以，本文設(shè)計(jì)的 POS 機(jī) 電源電路就采用單端反激式變換電路，變換電路部分如圖 34所示 ]10[ 。 其中變壓器 T1 起隔離和傳遞儲(chǔ)存能量的作用 ， 即 當(dāng) 開(kāi)關(guān)管 Q導(dǎo)通時(shí)， Np中有電流流過(guò)， 儲(chǔ)存能量 ，與此同時(shí)，二極管 D1 截止，負(fù)載中沒(méi)有電流。當(dāng) 開(kāi)關(guān)管 Q 截止 時(shí) ， Np 通過(guò)續(xù)流二極管 D1向 Ns 釋放能量 ，從而提供負(fù)載工作 。 這個(gè)電流將會(huì)持續(xù)到下次開(kāi)關(guān)管截止時(shí) (若到下次開(kāi)關(guān)管截止前電流已下降到零則電路工作于電流斷續(xù)模式，否則工作于電流連續(xù)模式 )，從而保證負(fù)載電流持續(xù)不斷。 福州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 24 電路中輸入端的 C、 R 和 D組成 RCD 漏感電流 尖峰吸收電路 。 因?yàn)?開(kāi)關(guān)導(dǎo)通期間是在變壓器漏感中蓄積能量的。這時(shí)，與次級(jí)繞組之間沒(méi)有耦合，因此，導(dǎo)通期間能量不能傳到次級(jí)線圈。開(kāi)關(guān)管截止瞬間發(fā)生的作為初級(jí)繞組的電壓加到開(kāi)關(guān)管的漏源極，這種電壓與初級(jí)繞組的阻抗成比例，非常大，就有可能損壞開(kāi)關(guān)管。為此，接入此吸收回路，此電壓經(jīng)二極管整流，電容平滑后消耗在電阻中，一般把此電壓抑制到 50V 左右 。 同樣地，輸出端接的 R C1也是構(gòu)成尖峰吸收回路 ， 但它還有一個(gè)作用就是其中的電阻 R1 起 阻尼 作用，防止電容 C1和次級(jí)線圈中的寄生電容及電感 Ls 一起產(chǎn)生的振蕩，從而增加了電路 的穩(wěn)定性 。參數(shù)計(jì)算較麻煩，因此，實(shí)際設(shè)計(jì)中采用試探方法確定元件參數(shù)。 在輸出端 接有由 L C2和 C3 組成一個(gè)低通濾波器 ， 濾除噪聲干擾， 輸出低紋波電壓 。 圖 34 單端反激變換電路圖 變壓器設(shè)計(jì) 單端反激式變壓器設(shè)計(jì)的方法較多，對(duì)于反激式 變換電路 設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)最難的也就是變壓器的設(shè)計(jì)和調(diào)整， 一般須視具體工作狀態(tài)而定。 反激變換器可工作于電流連續(xù)模式 (CCM)和電流斷續(xù)模式 (DCM)。 同樣輸出功率時(shí)，工作于電流斷續(xù)模式具 有較大的峰值電流，此時(shí)開(kāi)關(guān)晶體管、整流二極管、變壓器和電容上的 損耗會(huì)增加，所以一般效率較低 ； 工作于電 流連續(xù)模式下，效率較高，但輸出二極管反向恢復(fù)時(shí)易引起振蕩和噪聲 。 另外，工作于電流斷續(xù)模式時(shí)，由于變壓器電感量 較小，體積可以做得小一些 ； 而工作于電流連續(xù)模式，變壓器體積一般會(huì)較大。變壓器參數(shù)的選取應(yīng)結(jié)合整個(gè)電路設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用情況，在最初的設(shè)計(jì)中，為取得比較適中的性能，可考慮使電路工作于電流臨界連續(xù)狀態(tài)。 反激式變壓器的設(shè)計(jì)可分為以下幾個(gè)步驟： （ 1） 確定已知參數(shù) 開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用 —— POS 機(jī)的電源設(shè)計(jì) 25 這里的已知參數(shù)包括：輸入電壓 Uin、輸出電壓 Uout、輸出的功率 Pout、效率η、開(kāi)關(guān)頻率 fs(或周期 T)、線路主開(kāi)關(guān)管的耐壓 Vmos。 （ 2） 計(jì)算 未知參數(shù) 在反激變換器中， 初級(jí) 反射電壓即反激電壓 Uf 與 最大 輸入電壓 峰值 Udcmax 之和不能高過(guò)主開(kāi)關(guān)管的耐壓，同時(shí)還要留有一定的余 量 (此處假設(shè)為 50%的余量 )，則 反激電壓由下式確定： 2 )( maxdcm osf UVU ?? （ 34） 反激電壓和輸出電壓的關(guān)系由原、副邊的匝比確定。所以確定了反激電壓之后，就可以確定 原、副邊的匝 數(shù) 比了： sfsp UUNN ? （ 35） 其中 ， Us＝ Uo＋ Vd1＝ ＋ ＝ （ Us為次級(jí)線圈電壓， Vd1 為輸出整流二極管導(dǎo)通電壓）。 另外，反激電源的最大占空比出現(xiàn)在最低輸入電壓、最大輸出功率的狀態(tài)，根據(jù)在穩(wěn)態(tài)下，變壓器的磁平衡，可以有下式： ）－（ m a xm a xm i n 1 DUDU fdc ??? （ 36） 設(shè)在最大占空比時(shí)，當(dāng)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，原邊電流為 Ip1，當(dāng)開(kāi)關(guān)管截止 時(shí)，原邊電流上升到 Ip2。若 Ip1 為 0，則說(shuō)明變換器工作于斷續(xù) 模式，否則工作于連續(xù)模式。由能量守恒，我們有下式： ???????? outdcppin PUDIIP m i nm a x21 )(2 1 （ 37） 本設(shè)計(jì)電路工作于電流連續(xù)模式， 一般連續(xù)模式設(shè)計(jì) 中 ，我們令 Ip2=3Ip1 ， 這樣就可以求出變換器的原邊電流，由此可以得到原邊電感量： Psdcp If UDL ???? minmax （ 38） 其中 ，Δ Ip=Ip2Ip1=2Ip1。 可由 AwAe 法求出所要鐵芯： 福州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 26 )10(jowppew KKB ILAA ?? ???? （ 39） 在上式中， Aw 為磁芯窗口面積，單位為 cm2 ； Ae 為磁芯截面積，單位為 cm2 ； Lp 為原邊電感量，單位為 H； Ip2 為原邊峰值電流，單位為 A； Bw 為磁芯工作磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位為 T； Ko 為窗口有效使用系數(shù)，根據(jù)安規(guī)的要求和輸出路數(shù)決定，一般 為 ～ ； Kj 為電流密度系數(shù)，一般取 395A/cm。 根據(jù)求得的 AwAe 值選擇合適的磁芯， 一般盡量選擇窗口長(zhǎng)寬之比 較大的磁芯，這樣磁芯的窗口有效使用系數(shù)較高，同時(shí)可以減小漏感。 有了磁芯就可以求出原邊的匝數(shù)， 根據(jù)下式： ewppp AB ILN ? ??? 42 10 （ 310） 再根據(jù)原、副邊的匝 數(shù) 比關(guān)系可以求出副邊的匝數(shù)。有時(shí)求 出 的匝數(shù)不是整數(shù)，這時(shí)應(yīng)該調(diào)整某些參數(shù)，使原、副邊的匝數(shù)合適。 為了避免磁芯飽和，我們應(yīng)該在磁回路中加入一個(gè)適當(dāng)?shù)臍庀?Lg，計(jì)算如下： pepg L ANL 82 ????? ? （ 311） 在上式中， Lg 為氣隙長(zhǎng)度，單位為 cm； Np 為原邊匝數(shù) ； Ae 為磁芯的截面積，單位為 cm2 ； Lp 為原邊電感量，單位為 H。 至此，單端反激開(kāi)關(guān)電源變壓器的主要參數(shù)設(shè)計(jì)完成。我們應(yīng)該在設(shè)計(jì)完成后核算窗口面積是否夠大、變壓器 的損耗和溫升是否可以接受， 同時(shí)，在變壓器的制作中還有一些工藝問(wèn)題需要注意 ]11[ 。 開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用 —— POS 機(jī)的電源設(shè)計(jì) 27 輔助電源的設(shè)計(jì) 輔助電源拓?fù)潆娐芬话銇?lái)說(shuō)輸出功率很?。?1W～ 3W） ， 輸出電壓為 10～ 15V，主要是為主功率電路的 PWM 芯片及提供輔助功能的邏輯、檢測(cè)電路供電。其中，輔助功能包括過(guò)流、過(guò)壓的檢測(cè)和保護(hù)、遙控信號(hào)等。 這類(lèi)輔助電源并一定要穩(wěn)壓輸出，因?yàn)樨?fù)載通常可以承受相對(duì)較大的輸入電源波動(dòng)（最大可達(dá) 15％）。如果使輔助電源穩(wěn)壓輸出（通常只要求波動(dòng)在正負(fù) 2％以內(nèi)），可提高電路的可靠性，而且主功率電路的運(yùn)行將更具可預(yù)測(cè)性。這類(lèi)電源所用元件數(shù)量必須少且成本要低，并且只能占用主功率電路及其輸出電路所占用空間的一小部分。 如圖 35所示為本文所設(shè)計(jì)電路中輔助電源的原理電路。 由主變換器高頻變壓器輸出的一部分構(gòu)成 輔助電源。主要用于中小功率電源系統(tǒng)，有利于減小整個(gè)電源的體積，實(shí)現(xiàn)小型化，節(jié)約成本。特點(diǎn)是輔助電源與主變換器二者的工作狀態(tài)互相制約。如果輔助電源不給控制電路供電，主變換器將不工作。而當(dāng)主電路不工作，輔助電路也隨之關(guān)閉。所以在電源的啟動(dòng)階段需要一些方法給控制電路提供能量，然后過(guò)渡到正常的工作狀態(tài) ]12[ 。 圖 35 輔助電源電路原理圖 開(kāi)關(guān)管的選擇 從原理上說(shuō)，能夠用來(lái)當(dāng)成開(kāi)關(guān)管的器件有 很多種，例如雙極型晶體管，快速晶閘管，可關(guān)斷晶閘管，場(chǎng)效應(yīng)晶體管和絕緣柵 雙極型晶體管。 實(shí)際應(yīng)用中，更多是采用場(chǎng)效應(yīng)晶體管（ MOSFET）來(lái)構(gòu)成開(kāi)關(guān)電路。這是因?yàn)?MOSFET具有更快的開(kāi)關(guān)速度，電源開(kāi)關(guān)頻率可以做得更高，可以從 50kHz 提高到 200KHz 甚至400kHz。同時(shí) 它具有輸入阻抗高、噪聲低、熱穩(wěn)定性好、抗輻射能力強(qiáng)、功耗小、制造工藝簡(jiǎn)單和便于集成化等優(yōu)點(diǎn) 。 對(duì)于電路設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)， MOSFET 的制造材料和固態(tài)物理結(jié)構(gòu)并不太重要，更主要的是直流伏安特性、極間電容、溫度特性和開(kāi)關(guān)速度。 福州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 28 在很大程度上，用 MOSFET 管設(shè)計(jì)