【正文】 件。其他的保護(hù)特性包括輸入和參考欠壓鎖定，各有滯后、逐周電流限制、可編程輸出靜區(qū)時(shí)間和單個(gè)脈沖測(cè)量鎖存。2．UC3842的引腳功能（1）1腳 輸出補(bǔ)償，內(nèi)部誤差放大器的輸出，并可用于環(huán)路補(bǔ)償。（2）2腳 電壓反饋，此腳是內(nèi)部誤差放大器反相輸入，脈寬調(diào)制器使用此信息中止輸出開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通，產(chǎn)生控制電壓，控制脈沖的寬度。（3）3腳 電流取樣，在外圍電路中，在功率開(kāi)關(guān)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)，UC3842就停止輸出，有效地保護(hù)了功率開(kāi)關(guān)管。（4）4腳 RT/CT，通過(guò)將電阻RT連接至Vref以及電容CT連接至地，使振蕩器頻率和最大輸出占空比可調(diào)。工作頻率可達(dá)500kHz。（5）5腳 接地，為控制電路和電源的公共地。（6）6腳 輸出端，該輸出直接驅(qū)動(dòng)功率MOSFET的柵極。（7）7腳 VCC，控制集成電路的正電源。（8）8腳 Vref，基準(zhǔn)電壓的參考輸出，它通過(guò)電阻RT向電容CT提供充電電流，可輸出精確的+5V基準(zhǔn)電壓，電流可達(dá)50mA。a. 電壓反饋電阻的設(shè)計(jì)。電壓反饋電路就是將電池電壓轉(zhuǎn)化成與控制電路相同電壓等級(jí)的比較電壓，供控制電路參考。本設(shè)計(jì)將電壓按11倍衰減。則： ()，R反饋為5k。TL431是一個(gè)良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源。外部有三極分別為：陰極（CATHODE）、陽(yáng)極（ANODE）、參考端（REF）。其芯片體積小、基準(zhǔn)電壓精密可調(diào)，輸出電流大等優(yōu)點(diǎn)，所以可以用來(lái)制作多種穩(wěn)壓器件。 在本設(shè)計(jì)中，電池電壓經(jīng)過(guò)TL431（可控分流基準(zhǔn)）反饋并將誤差放大，TL431的輸出端驅(qū)動(dòng)一個(gè)光耦的發(fā)光部分，而處在電源高壓主邊的光耦感光部分得到的反饋電壓，用來(lái)調(diào)整一個(gè)電流模式的PWM控制器的開(kāi)關(guān)時(shí)間，從而得到一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓輸出。PC817是一個(gè)比較常用的光電耦合器, 其中腳1為陽(yáng)極，腳2為陰極，腳3為發(fā)射極，腳4為集電極。在本設(shè)計(jì)中，當(dāng)電流流過(guò)光二極管時(shí)，二極管發(fā)光感應(yīng)三極管，對(duì)輸出進(jìn)行精確的調(diào)整，從而控制UC3842的工作。同時(shí)PC817光電耦合器不但可以起到反饋?zhàn)饔眠€可以起到隔離作用。可知PC817工作在3～6mA時(shí),輸入輸出呈線性變化。本設(shè)計(jì)中使其工作在4mA左右。取與之串聯(lián)的電阻R串聯(lián)為1kΩ,則該電阻壓降為4V。TL431參考端及輸出端設(shè)置一個(gè)補(bǔ)償，取典型值：電阻R1為220Ω，R2為1kΩ,電容C1為10nF。另外使TL431工作在25mA左右。則與PC817并聯(lián)的電阻為： () 電壓反饋電路圖交流電壓經(jīng)D1～D4橋式整流以及電解電容C1濾波后變成300V左右的脈動(dòng)直流電壓，此電壓經(jīng)一個(gè)電阻給電容充電，當(dāng)電容的電壓達(dá)到UC3842的啟動(dòng)電壓門(mén)檻值時(shí)，UC3842開(kāi)始工作并提供驅(qū)動(dòng)脈沖，由腳6輸出推動(dòng)開(kāi)關(guān)管工作。隨著UC3842的啟動(dòng)，啟動(dòng)電路的工作也就基本結(jié)束，余下的任務(wù)交給高頻變壓器反饋繞組，由反饋繞組產(chǎn)生電壓給UC3842供電。由于輸入電壓超過(guò)了UC3842的工作電壓，為了避免意外，用穩(wěn)壓管限定UC3842的輸入電壓，否則將出現(xiàn)UC3842被損壞的情況。其中充電電阻R1取56kΩ,充電電容C1取22uF,分壓電阻R2取150kΩ,穩(wěn)壓管取20V穩(wěn)壓管。使芯片工作在50kHz左右，取充電電阻RT為76kΩ,（7650）=470pF。另外電流取樣電路要進(jìn)行濾波，其時(shí)間常數(shù)取在尖峰脈沖周期附近，電阻R3取為1kΩ,電容C2取為470pF。 UC3842外圍電路圖利用1Ω電阻R檢測(cè)檢測(cè)輸出電流。，,比較器輸出高電平，使開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，使PC817導(dǎo)通，使輸出占空比減小，輸出電流降低。，,比較器輸出低電平，使開(kāi)關(guān)關(guān)斷，PC817關(guān)斷，使輸出占空比增大，輸出電流增大。PC817工作電流為4mA，則限流電阻為 () 輸出電流反饋電路圖二、電路仿真（一）恒流充電過(guò)程，則其輸出端的電流基本為零。PC817的原邊有兩個(gè)回路。與TL431的輸出端串聯(lián)的支路始終不導(dǎo)通，所以這條支路的反饋失去作用，即電壓反饋不起作用。這時(shí)電流檢測(cè)電路起作用，比較器輸出低電平，開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，PC817輸出高電壓。UC3842輸出占空比增大，輸出電流增大。，比較器輸出高電平，開(kāi)關(guān)管開(kāi)啟，PC817輸出低電壓。UC3842輸出占空比減小，輸出電流減小。仿真條件為：理想直流電壓源300V，理想線性變壓器，UC3842直接供電不帶啟動(dòng)電路，理想開(kāi)關(guān)，變壓器副邊的整流二極管為理想二極管，理想比較器且其負(fù)極端直接加理想比較電壓，電池電壓假定在充電工程中始終為0V（）,輸出濾波電路為CLC濾波電路。 恒流充電仿真電路圖輸出電流的波形圖如下圖所示： 恒流充電輸出波形圖由仿真結(jié)果可以看出：。，電流自動(dòng)減小。，電流又自動(dòng)增大。這樣不斷循環(huán)。其波動(dòng)大小取決于濾波電路以及整個(gè)反饋電路。（二）恒壓充電過(guò)程，開(kāi)始導(dǎo)通。則其輸出端開(kāi)始有工作電流。與TL431的輸出端串聯(lián)的支路始終導(dǎo)通，這條支路的反饋起作用，即電壓反饋起作用。，其輸出端電流增大，則PC817原邊發(fā)光二級(jí)管導(dǎo)通增加，其副邊的電壓降低。通過(guò)UC3842使其輸出占空比減少，則其輸出電壓減小。，其輸出端電流減小，則PC817原邊發(fā)光二級(jí)管導(dǎo)通減小，其副邊的電壓增加。通過(guò)UC3842使其輸出占空比增大，則其輸出電壓增大。電壓反饋起作用的過(guò)程中，電流反饋同時(shí)起作用。，控制電流減小。仿真條件為：理想直流電壓源300V，理想線性變壓器，UC3842直接供電不帶啟動(dòng)電路，理想開(kāi)關(guān)，變壓器副邊的整流二極管為理想二極管，不帶電流反饋，負(fù)載等效為一個(gè)電阻,電池電壓假定為濾波電路的輸出電壓，輸出濾波電路為CLC低通濾波電路。TL431的電源也為濾波電路的輸出電壓。 恒壓充電仿真電路圖輸出電壓的波形如下圖所示： 恒壓充電輸出電壓波形圖由仿真結(jié)果可以看出：。，電壓自動(dòng)減小。，電壓又自動(dòng)增大。這樣不斷循環(huán)。其波動(dòng)大小取決于濾波電路以及整個(gè)反饋電路。三、 本章小結(jié)本章主要介紹了電池充電電路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖和基本原理及其設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)要求在直流電壓為300V左右的輸入情況下，并且滿足電池充電的兩個(gè)階段要求。本文詳細(xì)地介紹了主電路的設(shè)計(jì)和控制電路的設(shè)計(jì)。主電路的設(shè)計(jì)包括整流二極管、整流輸出濾波電容、高頻變壓器、主開(kāi)關(guān)器件的設(shè)計(jì)?？刂齐娐返脑O(shè)計(jì)包括電壓反饋電路，電流反饋電路的設(shè)計(jì)。文章給出了電池充電電路恒壓充電和恒流充電的仿真結(jié)果。結(jié)論本文介紹了不間斷電源的工作原理，并設(shè)計(jì)了一個(gè)后備式不間斷電源系統(tǒng)。該系統(tǒng)在斷電情況下支持功率為500W的負(fù)載維持運(yùn)轉(zhuǎn)3min, 功率為250W的負(fù)載維持運(yùn)轉(zhuǎn)10 min，功率為100W的負(fù)載維持運(yùn)轉(zhuǎn)30min。本文主要討論了整個(gè)硬件電路的設(shè)計(jì)，包括電池升壓電路，逆變電路，電池充電電路，鎖相電路，旁路電路等。對(duì)于每個(gè)電路都詳細(xì)地介紹了主電路和控制電路的設(shè)計(jì)，以及每個(gè)器件的選擇。且每個(gè)電路都用saber 進(jìn)行仿真，文中給出了仿真電路圖及仿真結(jié)果，以驗(yàn)證理論的正確性。在仿真過(guò)程中大部分器件用理想器件，這樣有利于仿真的快速性，當(dāng)可能使結(jié)果與實(shí)際存在一定的偏差。另外在設(shè)計(jì)控制電路的過(guò)程中，用到了多個(gè)控制芯片，如UC3824,UC3825等，對(duì)這些芯片的應(yīng)用進(jìn)行了較為詳細(xì)的講解。由于整個(gè)系統(tǒng)比較大，再加上時(shí)間的原因，本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)存在一些不完善的地方，比如：保護(hù)電路涉及得很少。由于本人知識(shí)有限，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也出現(xiàn)了不少問(wèn)題，比如有些元器件的選型，不是很了解。有些知識(shí)是以前沒(méi)有學(xué)過(guò)的，需要重新學(xué)習(xí)。對(duì)于不間斷電源的知識(shí)以前從沒(méi)涉及過(guò)，但是通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我已經(jīng)完全了解了不間斷電源的工作原理和系統(tǒng)組成，并對(duì)各個(gè)功能塊的集成電路有了一定的了解。所有的這些都增強(qiáng)了我的自學(xué)能力，尤其是對(duì)自己不了解或者根本不知道的知識(shí)，消除了對(duì)這些知識(shí)的恐懼心理，使自己知道，只要自己有信心，憑自己所學(xué)的知識(shí)，再加上自己的努力，就一定能學(xué)會(huì)的，這對(duì)以后工作有很大幫助。參考文獻(xiàn)[1] 錢(qián)希森．:科學(xué)出版社，2000.[2] 姚行中. :科學(xué)出版社，1998.[3] 李成章．中小型UPS不間斷電源及直流穩(wěn)壓電源．北京:電子工業(yè)出版社，1996.[4] 康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）．北京：高等教育出版社，1999.[5] 康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）．北京：高等教育出版社，1999.[6] 丁道宏. 電力電子技術(shù)[M]. 北京: 航空工業(yè)出版社, 2005.[7] 顏曉慶，王兆安. 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The choice of the feedback loop type was based on a discussion of the inverter output impedance using a continuous model of the inverter. The parameters of the inner loop digital control for the discrete inverter model were calculated using the Coefficient Diagram Method. The influence of the step load was modeled. The time constant of the inverter closed loop system was selected to ensure sufficient system robustness. An outer feedback loop with a plugin repetitive controller, simplified owing to the properties of the PID/CDM inner loop control, was introduced to eliminate the periodic disturbances generated by the nonlinear rectifier load and the dead time influence.Keywords: PWM。 voltage source inverter。 coefficient diagram method。 repetitive control1. IntroductionThe article shows the simple, plete design method for singlephase low power (55 kVA) voltage source inverters starting with the design of the output LC filter and then the choice of the type and parameters of the PWM method and controller (its difference control equations). The Coefficient Diagram Method (CDM) was chosen to design the inner instantaneous contro