基于uc3842的反激式開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)word格式源文件-資料下載頁(yè)
2024-11-17 21:45本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】為什么要有開(kāi)關(guān)電源？反激式開(kāi)關(guān)電源，并從理論的角度分析高頻變壓器的設(shè)計(jì)。電源的優(yōu)劣直接影響到各類(lèi)電子設(shè)備的性能。電源可分為三類(lèi):直流電。源、交流電源和特種電源。要讓電源給負(fù)載供電時(shí)可采用兩種方法見(jiàn)圖1、圖2:. 圖2通過(guò)開(kāi)關(guān)的通斷使負(fù)載上獲得平均電壓為5V的直流電壓。我們?cè)O(shè)開(kāi)關(guān)周期為T(mén),通
【正文】 I —— 輸出端的電流的最大值，單位為 A； minD —— 在高輸入電壓和輕載下所估計(jì)的最小占空比（因估計(jì)值為 湖北師范學(xué)院 2020 屆物理與電子科學(xué)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 17 是比較合適的，故下面計(jì)算時(shí)采用 ）； rippleV —— 期望輸出電壓紋波峰峰值，單位為 V，取 40mv。 將相應(yīng)的數(shù)值代入上式得： uFVf DICr ipp lesoutout 3885104010100 )()1( 33m i n( m a x )( m i n) ???? ????? ? 因?yàn)檫@么大的電容一般比較貴，為了減小成本，我們實(shí)際當(dāng)中可以用 4個(gè) 1000uF/16V 規(guī)格的大電容并聯(lián)使用也可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 反饋取樣電路 器件說(shuō)明： BT169： BT169（微觸發(fā)塑封單向可控硅）： 湖北師范學(xué)院 2020 屆物理與電子科學(xué)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 工作原理 : 晶閘管 T 在工作過(guò)程中，它的陽(yáng)極（ A）和陰極（ K）與電源 和負(fù)載連接，組成晶閘管的主電路，晶閘管的門(mén)極 G 和陰極 K 與控制晶閘管的裝置連接，組成晶閘管的控制電路。它 具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過(guò)程可以控制、被廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)、逆變及變頻等電子電路中。 晶閘管的工作條件： 晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí)，不管門(mén)極承受何種電壓，晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài) 2. 晶閘管承受正向陽(yáng)極電壓時(shí)，僅在門(mén)極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。這時(shí)晶閘管處于正向?qū)顟B(tài) ,這就是晶閘管的閘流特性 ,即可控特性 . 3. 晶閘 管在導(dǎo)通情況下，只要有一定的正向陽(yáng)極電壓，不論門(mén)極電壓如何，晶閘管保持導(dǎo)通，即晶閘管導(dǎo)通后，門(mén)極失去作用。門(mén)極只起觸發(fā)作用 4. 晶閘管在導(dǎo)通情況下，當(dāng)主回路電壓（或電流）減小到接近于零時(shí)，晶閘管關(guān)斷。 TL431： TL431 是一個(gè)有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源。 它 的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意的設(shè)置到從 Verf（ ）到 36V 范圍內(nèi)的任何值。 基本應(yīng)用電路 PC817： 湖北師范學(xué)院 2020 屆物理與電子科學(xué)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 19 PC817 為四端口單通道集成光電耦合器，用來(lái)隔離輸入與輸出信號(hào)，在此電路中用來(lái)隔離輸出與反饋之間的信號(hào)，目的在 于增加安全性，減小電路干擾。 說(shuō)明： 端口 2 通過(guò)一電阻從原邊繞組輸入端取得門(mén)控電壓，來(lái)控制 BT169 導(dǎo)通，這樣原邊電源端可以通過(guò)穩(wěn)壓管、電阻、端口 光耦與地之間形成一個(gè)回路，并在取樣電阻上面產(chǎn)生一個(gè)取樣電壓，此電壓通過(guò)電阻到端口 3 并輸入到 UC3842 的 1 腳（ 誤差放大器的輸出端 ）和 2 腳（ 反饋電壓輸入端 ）從而來(lái)控制 UC3842 的輸出占空比，從而來(lái)控制輸出電壓，輸出電壓之所以能穩(wěn)定，一方面是通過(guò) TL431，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻使得輸出穩(wěn)定在 12V；另一方面當(dāng)輸出電壓高于 12V 時(shí)光耦導(dǎo)通加強(qiáng)，使得占空比減小，從而使得輸 出電壓穩(wěn)定在 12V，當(dāng)輸出電壓低于 12V 時(shí)，光耦導(dǎo)通減弱，從而控制占空比增大，輸出電壓增大，最終穩(wěn)壓在 12V。 其中占空比的穩(wěn)壓控制方面，是在變壓器已經(jīng)確定的時(shí)候，即最大效率已經(jīng)確定的時(shí)候的自動(dòng)反饋控制，它的穩(wěn)壓控制機(jī)制不影響整機(jī)的效率，而 TL431 控制的穩(wěn)壓方面會(huì)使得功率點(diǎn)稍稍偏移最大功率點(diǎn)的穩(wěn)壓控制。 設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源，要考慮以下六個(gè) 安全 方面的問(wèn)題： (1)防漏電 湖北師范學(xué)院 2020 屆物理與電子科學(xué)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 20 如冷熱地之間的爬電距離必須大于 6mm，兩輸入引腳端的爬電距離 必須大于 3mm。 (2)防過(guò)熱起火 對(duì)開(kāi)關(guān) MOSFET 要采取適 當(dāng)?shù)纳岽胧?，以免過(guò)熱燒壞或起火；高頻變壓器必須有合適的空間散熱，以保持其傳輸效率。 (3)防爆 特別是電解電容，通常電解電容耐壓值應(yīng)大于 倍輸入電壓；同時(shí)還應(yīng)當(dāng)注意電解電容的容值會(huì)隨著溫度的升高而降低，并且長(zhǎng)時(shí)間過(guò)高溫度會(huì)降低其壽命（溫度每上升 10℃，電容的壽命減半），最終影響整個(gè)開(kāi)關(guān)電源的使用壽命。 (4)防浪涌 當(dāng)開(kāi)關(guān)電源的輸入開(kāi)關(guān)接通時(shí)， 給 輸入端較大的電容器充電，故在較短時(shí)間內(nèi)會(huì)有 較 大的電流通過(guò)，此電流即是浪涌（或沖擊）電流，沖擊電流的峰值通常為一般輸入電流的數(shù)十倍。因此，浪涌峰值電流會(huì)對(duì)機(jī)械 式觸點(diǎn)（開(kāi)關(guān)）造成損壞，尤其是對(duì)低壓的工頻線(xiàn)路造成損壞。故設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源時(shí)，須設(shè)置防浪涌電路，以減小電流的絕對(duì)值。有三種防浪涌 形式 ， 分別為 電阻式、負(fù)溫度電阻式、晶閘管式。 (5)EMC（ electromagic patibility 電磁兼容） 除了電路設(shè)計(jì)中所采取的防止 EMI 措施外，還可以使用如下辦法：將關(guān)鍵器件貼在接地的導(dǎo)體上；將電源的輸出線(xiàn)與返回線(xiàn)成對(duì)。實(shí)際中，輻射的噪聲必須通過(guò)天線(xiàn)才能輻射出去，若能很好的控制 傳導(dǎo) 噪聲，可以消除 80%的輻射噪聲。 (6)平均無(wú)故障時(shí)間 它是開(kāi)關(guān)電源壽命的最終指 標(biāo)，只 要 電路中元件的參數(shù)是嚴(yán)格按照實(shí)際的電路要求（工作條件、散熱情況等）設(shè)計(jì)，是能夠提高電源的壽命。 湖北師范學(xué)院 2020 屆物理與電子科學(xué)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 21 本論文是在導(dǎo)師 **老師的指導(dǎo)下完成的 , 導(dǎo)師 縝密的思維和通俗的講解以及平易近人的人格魅力給了我極大的幫助，使我在這段時(shí)間受益匪淺，也使我在順利完成本課題的研究的同時(shí)讓我在科研能力與專(zhuān)業(yè)知識(shí)方面都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。 參考文獻(xiàn) [1] 原田耕介 .開(kāi)關(guān)電源手冊(cè) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , 2020:1830. [2] 長(zhǎng)谷川彰 .開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [M].北京 :科學(xué) 出版社 , 2020:78114. [3] 邱關(guān)源 ,羅先覺(jué) .電路 [M].第五版 .北京 :高等教育 出版社 , 2020:127131. [4] Ron [M].北京 :人民郵電 出版社 , 2020:95104. [5] 楊儒貴 .電磁場(chǎng)與電磁波 [M].第二版 .北京 :高等教育 出版社 , 2020:170171. [6] Abraham [M].第二版 .北京 :電子工業(yè) 出版社 , 2020:182187. [7] 趙修科 .開(kāi)關(guān)電源中的磁性元件 [M].北京 :高等教育 出版社 , 2020:3460.
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