【正文】 J是電流密度 單位。f是開關(guān)頻率 單位KHZ。是磁感應(yīng)強度 單位T。是輸出功率 單位W。據(jù)計算本變壓器選擇了EE30磁芯。⑸計算變壓器的原邊匝數(shù),要選定一個磁芯的振幅B,即這個磁芯的磁感應(yīng)強度的變化區(qū)間,因為加上方波電壓后,這個磁感應(yīng)強度是變化的,正是因為變化,所以其才有了變壓的作用. 所以原邊匝數(shù): （511）這幾個參數(shù)依次是原邊匝數(shù),最小輸入電壓,導(dǎo)通時間,磁芯的橫截面積和磁芯振幅,取得越小,變壓器的鐵損就越小,但相應(yīng)變壓器的體積會大些。 本變壓器選擇的EE30磁芯材料是MP40。這個公式來源于法拉第電磁感應(yīng)定律,這個定律是說,在一個鐵心中,當(dāng)磁通變化的時候,其會產(chǎn)生一個感應(yīng)電壓,這個感應(yīng)電壓=磁通的變化量/時間T再乘以匝數(shù)比,把磁通變化量換成磁感應(yīng)強度的變化量乘以其面積就可以推出上式來。本便于變壓Np=93**=60。然后確定線徑。一般來說電流越大,導(dǎo)線越容易發(fā)熱,所需要的導(dǎo)線就越粗,需要的線徑由電流有效值來確定, （512）一般選定電流密度是4~10A/mm2。另外，因為高頻電流有趨效應(yīng)，若是電流很大,最好采用兩股或是兩股以上的線并繞,這樣效果更好.⑹確定次級繞組的參數(shù)圈數(shù)和線徑原邊就是選定感應(yīng)電壓放電給副邊的,因為副邊輸出電壓為21V,加上肖特基管的壓降,原邊以80V的電壓放電,: （513）其中為肖特基管壓降。如我這個副邊匝數(shù)等于60*,所以次級整取16匝。要算副邊的線徑,就要先算出副邊的電流有效值有突起的時間是1D,沒有突起的是D,剛好和原邊相反,但其的值和原邊相同的這個峰值電流就是原邊峰值電流乘以其匝數(shù)比,要比原邊峰值電流大數(shù)倍。⑺確定反饋繞組的參數(shù)反饋是反激的電壓,其電壓是取自輸出級的,所以反饋電壓是穩(wěn)定的。反饋電壓是反激的,其匝數(shù)比要和幅邊對應(yīng)至于線徑,因其流過的電流很小,所以就用繞原邊的線繞就可以了,無嚴(yán)格的要求.⑻確定電感量根據(jù)L=Vs*Ton / (Ip *) （514）這樣就確定了原邊電感的值.⑼驗證設(shè)計即驗證一下最大磁感應(yīng)強度是不是超過了磁芯的允許值,有Bmax=L*Ip/Ae*Np （515）其中Bmax，L，Ip，Ae，Np分別表示磁通最大值,原邊電感量,峰值電流,磁芯橫截面積，原邊匝數(shù),這個公式是從電感量L的概念公式推過來的,因為電感等于磁鏈/流過電感線圈的電流,磁鏈等于磁通乘以其匝數(shù),而磁通就是磁感應(yīng)強度乘以其截面積,分別代入到上面,即當(dāng)原邊線圈流過峰值電流時,此時磁芯達(dá)到最大磁感應(yīng)強度, ,若是好的磁芯,可以大一些,若是超過了這個值,就可以增加原邊匝數(shù),或是換大的磁芯來調(diào)。 RCD箝位電路設(shè)計 RCD箝位電路意義由于變壓器漏感的存在及其它分布參數(shù)的影響，反激式變換器在開關(guān)管關(guān)斷瞬間會產(chǎn)生很大的尖峰電壓，這個尖峰電壓嚴(yán)重危脅著開關(guān)管的正常工作，必須采取措施對其進(jìn)行抑制，目前，有很多種方法可以實現(xiàn)這個目的，其中的RCD箝位法以其結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉的特點而得以廣泛應(yīng)用，但是，由于RCD箝位電路的箝位電壓會隨著負(fù)載的變化而變化，如果參數(shù)設(shè)計不合理，該電路或者會降低系統(tǒng)的效率，或者會達(dá)不到箝位要求而使開關(guān)管損壞。設(shè)計時既要限制主MOS管最大反峰，又要RCD吸收回路功耗最小。在設(shè)計時先做幾個假設(shè)，⑴開關(guān)電源的工作頻率范圍:20~200KHZ；⑵RCD中的二極管正向?qū)〞r間很短（一般為幾十納秒）；⑶在調(diào)整RCD回路前主變壓器和MOS管，輸出線路的參數(shù)已經(jīng)完全確定。 RCD箝位電路設(shè)計步驟⑴首先對MOS管的VD進(jìn)行分段：輸入的直流電壓VDC；次級反射初級的VOR；主MOS管VD余量VDS；RCD吸收有效電壓VRCD1。⑵對于以上主MOS管VD的幾部分進(jìn)行計算①輸入的直流電壓VDC。在計算VDC時，是依最高輸入電壓值為準(zhǔn)。如寬電壓應(yīng)選擇AC265V，即DC375V。②次級反射初級的。是依在次級輸出最高電壓,整流二極管壓降最大時計算:＝(VF+Vo)*Np/Ns (516) ③主MOS管VD的余量VDS。VDS是依MOS管VD的10%為最小值。如KA05H0165R的VD=650應(yīng)選擇DC65V。④RCD吸收VRCD。實際選取的VRCD應(yīng)為最大值的90%（這里主要是考慮到開關(guān)電源各個元件的分散性，溫度漂移和時間飄移等因素得影響）。VRCD＝(VDVDC VDS)*90% （517）⑤VRCD是計算出理論值，再通過實驗進(jìn)行調(diào)整，使得實際值與理論值相吻合； ；MOS管VD應(yīng)當(dāng)小于VDC的2倍； ，那么RCD吸收回路就影響電源效率；VRCD是由VRCD1和VOR組成的；RC時間常數(shù)τ是依開關(guān)電源工作頻率而定的，一般選擇10~20個開關(guān)電源周期。⑶試驗調(diào)整VRCD值。首先假設(shè)一個RC參數(shù)，再上市電，應(yīng)遵循先低壓后高壓，再由輕載到重載的原則。在試驗時應(yīng)當(dāng)嚴(yán)密注視RC元件上的電壓值，務(wù)必使VRCD小于計算值。如發(fā)現(xiàn)到達(dá)計算值，就應(yīng)當(dāng)立即斷電，待將R值減小后，重復(fù)以上試驗。一個合適的RC值應(yīng)當(dāng)在最高輸入電壓，最重的電源負(fù)載下，VRCD的試驗值等于理論計算值。⑷試驗中值得注意的現(xiàn)象。輸入電網(wǎng)電壓越低VRCD就越高，負(fù)載越重VRCD也越高。⑸RCD吸收電路中R值的功率選擇。R的功率選擇是依實測VRCD的最大值，計算而得。實際選擇的功率應(yīng)大于計算功率的兩倍。總之，RCD吸收電路中的R值如果過小，就會降低開關(guān)電源的效率。然而，如果R值如果過大，MOS管就存在著被擊穿的危險。應(yīng)用采用以上方法適當(dāng)選擇RC參數(shù)[7]。 在單端反激式變換器電路中。所使用的開關(guān)管必須符合兩個條件，即在開關(guān)管截止時，要能承受漏極尖峰電壓，在開關(guān)管導(dǎo)通時，要能承受漏極的尖峰電流。晶體管截止時所承受的尖峰電壓按下面的公式進(jìn)行計算： （518）公式中，是輸入電路整流濾波后的直流電壓，是最大工作占空比。為了限制開關(guān)管的DS安全電壓，工作占空比應(yīng)保持在相對地低一些，一般要低于50%，即＜。因此，在單端反激式變換器電路設(shè)計中，開關(guān)管的工作電壓一般在800V以上，通常按900v計算可安全可靠地工作[8]。 第二個設(shè)計準(zhǔn)則是必須滿足開關(guān)管在導(dǎo)通時的漏極電流需求。則 （519） 反激式變換器的輸出濾波電容比起其它拓?fù)湫问降碾娐匪艿臎_擊更大,它的選擇好壞對整個電源的性能及壽命有舉足輕重的作用。選擇時，一般是按紋波電壓要求初選電容值，用電容的額定紋波電流確定電容值，這樣比較安全穩(wěn)妥。另外，耐壓值和溫度等級也要足夠[9]。6控制電路設(shè)計如圖61所示，當(dāng)鋰電池接上電路輸出后，本電路監(jiān)測鋰電池本身電壓，三極管Q5導(dǎo)通，繼電器通電，開關(guān)閉合將R47短接。R47接入到電路中，穩(wěn)壓電源輸出通過R47對鋰電池做低電流充電。圖61 低電流調(diào)節(jié)控制電路如圖62所示，當(dāng)鋰電池本身電壓低于5V時，LM35822輸出高電平，Mos管Q4截止。LM35811正輸入端為40mV，電流超過400mA時LM35811輸出低電平，拉低了誤差放大器TL431的K極電位。流過光耦二極管的電流增大，進(jìn)而流過CE的電流增大，從而UC3842的引腳2的電位升高。由圖22 UC3842內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知：誤差放大器的輸出電減小，也即電流檢測比較器鉗位電壓減小， UC3842引腳6輸出驅(qū)動的占空比減小，從而使輸出電壓減小，這樣就會使電流減小。當(dāng)電流減小時，LM35811輸出高電平，穩(wěn)壓電路重新建立起來，電流又會增大。這樣循環(huán)調(diào)節(jié)使得電流控制在400mA。這就是恒流充電階段一。當(dāng)鋰電池電壓超過5V時，LM35822輸出低電平，Mos管Q4截止，LM35811正輸入端為412mV。通過上述同樣的過程。接誤差放大TL431的K極 圖62 恒流電路充電指示電路如圖63所示，指示燈為紅色。，指示燈變?yōu)榫G色。 圖63 充電指示電路總結(jié)在重慶力華公司實習(xí)期間，我在指導(dǎo)老師王工地指導(dǎo)下負(fù)責(zé)組裝了隆鑫TK06測試工裝。之后我又接手了tk03，tk05，tk06，tk18，數(shù)顯電壓頻率表等產(chǎn)品。在數(shù)顯表生產(chǎn)時我進(jìn)一步完善了此產(chǎn)品，使得數(shù)顯表能更穩(wěn)定的工作?，F(xiàn)在我在設(shè)計隆鑫限流18A蓄電池充電器和電動車鋰電池充電器。18A充電器正在不同環(huán)境下運行測試中。此電動車鋰電池充電器設(shè)計目前只是理論上實現(xiàn)。在公司里由于客戶隆鑫急需限流18A蓄電池充電器，我就把我很多的精力都放在這個產(chǎn)品的設(shè)計測試上了，后來沒有足夠時間測試調(diào)整本設(shè)計的相關(guān)參數(shù)，一開始主電源部分我選擇了120KHZ的開關(guān)頻率，這樣一來變壓器繞制難度大，并且開關(guān)損耗很大，不利于提高電源效率。在王工的幫助下，讓我先從電阻分壓反饋型的反激式開關(guān)電源做起，因為線性光耦反饋型的開關(guān)電源有些參數(shù)都待定，這樣不容易調(diào)試。只有先嘗試過一般非隔離開關(guān)電源制作過程，才能對反激式開關(guān)電源有一個全面認(rèn)識。然后去調(diào)試隔離開關(guān)電源，這樣一來會事半功倍的。在王工和幾位同事指導(dǎo)下我對反激式開關(guān)電源有了理論上的認(rèn)識，同時理論上用電路實現(xiàn)了電動車鋰電池充電曲線，能夠安全高效得對電動車用鋰電池進(jìn)行充電。我相信按照先易后難的原則我能調(diào)試出本設(shè)計電路。公司里把這個設(shè)計作為了立項產(chǎn)品，我一定會實現(xiàn)本設(shè)計功能。致謝通過二個多月的實習(xí)，在王工、李部長的指導(dǎo)下和同事的幫助下，我學(xué)到了許許多多的知識，看到了很多經(jīng)典產(chǎn)品電路圖紙。在設(shè)計中我把許多課本上的理論知識轉(zhuǎn)化到了實際應(yīng)用當(dāng)中來，同時也學(xué)到了很多課本上沒有的實際應(yīng)用知識，可謂是受益匪淺。在整個畢業(yè)設(shè)計過程中，遇到的開關(guān)電源理論知識的問題很多，但在老師的指導(dǎo)和同事的幫助下，最終完成設(shè)計。在此我向他們致以誠摯的謝意！首先要感謝我的指導(dǎo)老師王工，在設(shè)計過程中他傾注了很大的心血，指導(dǎo)我查閱相關(guān)資料，認(rèn)真地審閱我的設(shè)計方案，指出了設(shè)計過程中的一些不足之處并且提出了很多寶貴建議和意見。其次，感謝吳老師對我校外實習(xí)的關(guān)心和幫助，感謝李晨娟同學(xué)不厭其煩地通知我相關(guān)事宜，使我能有條不紊地工作學(xué)習(xí)。另外，同事們對于我這次的設(shè)計也給予了我極大的幫助。每當(dāng)遇到棘手的問題時，我就求助他們，他們提供給我重要的研究資料，與他們的探討擴(kuò)寬了我的研究思路，使我跨越了很多難關(guān)。在這里對他們表示最衷心的感謝！參考文獻(xiàn)[1] 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