【正文】 11 李成章：電源，電子丁業(yè)出版社。暇聲大致可以分為：在輸出端觀測(cè)到的波紋噪聲，反饋到輸入電源的終端接頭躁聲，輻射到空間的噪聲(輻射噪聲電磁場(chǎng)強(qiáng)度)。 (1)標(biāo)準(zhǔn)件和非標(biāo)準(zhǔn)件 標(biāo)推件(目錄產(chǎn)品)，每一機(jī)種的生產(chǎn)臺(tái)數(shù)比較少的爐息處理用產(chǎn)品、舶c設(shè)備、產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人等一題產(chǎn)業(yè)用雖然出現(xiàn)增長(zhǎng)，但與非標(biāo)準(zhǔn)件的增長(zhǎng)相比，生產(chǎn)廠和生產(chǎn)數(shù)量都出現(xiàn)相對(duì)減少。這些工廠即使在經(jīng)營(yíng)規(guī)模上也比電源專業(yè)廠優(yōu)越，除了有能自己供應(yīng)元件的優(yōu)越性之外，還有采用了適應(yīng)短期供貨的cAD，生產(chǎn)線的自動(dòng)化等優(yōu)越性。 ， 當(dāng)初，開(kāi)關(guān)電源廠大部分原來(lái)是電源變壓器廠。125億g元和L00億日元。 ’ 增加了對(duì)外銷的供應(yīng)，估計(jì)可以達(dá)到產(chǎn)值1000億日元的規(guī)模。 1983年的直流茵壓電源的市場(chǎng)規(guī)模估計(jì)在1700億B元左右。 開(kāi)關(guān)電源由于oA設(shè)備，磁帶錄像機(jī)等現(xiàn)在使用這種電源的設(shè)備正在增加生產(chǎn)而且這種電源的使用范圍在不斷擴(kuò)大，所以保持了增長(zhǎng)的勢(shì)頭，但是其反面是損耗式電源，cvT電源正在形成一股代替開(kāi)關(guān)電源的大支流。 影響當(dāng)今產(chǎn)業(yè)世界動(dòng)向的原因是，最近的電子設(shè)備由于用戶的小型他日求，促使微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展，家用和產(chǎn)業(yè)用元件的小型化和高密度安裝，促進(jìn)了大規(guī)模集成化一慣比其它組件落后的電源部包受到這種小型化的影陶，大旦池采用開(kāi)關(guān)電源。其中產(chǎn)業(yè)用電子設(shè)備以計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備為中心顯示了好的形勢(shì)；達(dá)到46038億日元，是前年的106％；并且在金頹基數(shù)中超過(guò)了家用電器設(shè)備和電子元件，成為電子工業(yè)的中心。 ③由于行輸出級(jí)的激勵(lì)脈沖的寬度受到限制，因而開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的激勵(lì)脈沖占空系數(shù)的變比范圍也受到一定的限制，其穩(wěn)壓范圍不是很寬。 采用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源激勵(lì)行輸出的優(yōu)缺點(diǎn)如下： ①行振蕩器相行監(jiān)相器可以與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源控制電路歸并在省去。通常，對(duì)其保護(hù)電路的要求是非常嚴(yán)格的。 (3)效率高、損耗小。由于省掉了笨重的線性交壓器，節(jié)省了漆包銅線與硅鋼片．因而重量只有原來(lái)的1／5左右．體積也明顯的減小。故而反饋繞組匝數(shù)的 當(dāng)UC3842啟動(dòng)后，若反饋繞組不能提供足夠的UF，電路就會(huì)不停地起動(dòng) 容量最好在100μF以上。質(zhì)量的選取非常重要。即電容C2的放電時(shí)間要大于UC3短路現(xiàn)象消失后，電源自動(dòng)恢復(fù)正常工作。過(guò)流保護(hù)原理反饋電壓輸入2腳，產(chǎn)生控制電壓，從而控制脈沖寬度；輸出脈沖的頻率由4腳外接定時(shí)電阻Rt及定時(shí)電容Ct決定，f的單位取kΩ，Ct取μF。即當(dāng)VCC端電壓為U伏時(shí)。但是，通常情況下，VCC端電壓都比較大，這樣完全通過(guò)R1來(lái)提供正常工作電壓就會(huì)使R1自身功耗太大，對(duì)整個(gè)電源來(lái)說(shuō)效率太低。 UC3842內(nèi)部設(shè)有欠壓鎖定電路，其開(kāi)啟和關(guān)閉閾值分別為16V和10V，如圖3所示。高電壓脈沖期間，場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，電流通過(guò)變壓器原邊，同時(shí)把能量?jī)?chǔ)存在變壓器中。啟動(dòng)過(guò)程之間；三是根據(jù)輸出電壓的數(shù)值大小來(lái)改變R4，以確定其反饋量的大??；四是根據(jù)保護(hù)要求來(lái)確定檢測(cè)電阻R10圖2所以由UC3842電阻R10RC6用于改善增益和頻率特性。分壓加到誤差放大器的反相輸入端②腳，為UC3842降壓后加到UC3842濾除電磁干擾，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt1圖2該電路通過(guò)調(diào)節(jié)誤差放大器的增益而不是調(diào)節(jié)誤差放大器的輸入誤差來(lái)改變誤差放大器的輸出，從而改變開(kāi)關(guān)信號(hào)的占空比。 如圖5所示，該電壓采樣及反饋電路由R2，R5，R6，R7，R8，C1，光電耦合器、三端可調(diào)穩(wěn)壓管Z組成。該電路因?yàn)椴捎昧斯怆婑詈掀?，?shí)現(xiàn)了輸出和輸入的隔離，弱電和強(qiáng)電的隔離，減少了電磁干擾，抗干擾能力較強(qiáng)，而且是對(duì)輸出電壓采樣，有很好的穩(wěn)壓性能。 這種電路的優(yōu)點(diǎn)是采樣電路簡(jiǎn)單，副邊繞組、原邊繞組和輔助繞組之間沒(méi)有任何的電氣通路，容易布線。勢(shì)必引起電源布線的困難，而且電源工作在高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài)，容易引起電磁干擾，必然帶來(lái)電路設(shè)計(jì)的困難，所以這種方法很少使用。但不同的電壓反饋電路，其輸出電壓的穩(wěn)定精度是不同的。它的作用是保護(hù)集成電路免受系統(tǒng)啟動(dòng)期間產(chǎn)生的過(guò)高電壓的破壞。／。欠壓鎖定采用丁兩個(gè)欠壓鎖定比較器來(lái)保證在輸出級(jí)被驅(qū)動(dòng)之前，集成電路已完全可用。如果Ipk(max)箝位電壓降低過(guò)多將導(dǎo)致由于噪聲拾取而產(chǎn)生的不誤操作。在正常的工作條件下，峰值電感電流由管腳1上的電壓控制，其中：當(dāng)電源輸出過(guò)載或者如果輸出電壓取樣丟失時(shí)，異常的工作條件將出現(xiàn)。這樣在逐周基礎(chǔ)上差信號(hào)控制峰值電感電流。誤差放大器輸出(管腳1)用于外部回路補(bǔ)償(圖30)。此放大器從有90dB的典刮自流電流增益和只有57度相位余量的1．OMHz的增益為1帶寬(圖7)。為了可靠的鎖定，振蕩器自振應(yīng)頻率設(shè)為比叫鐘頻率低10％左右。1 0％之內(nèi)，這些內(nèi)部電路的優(yōu)點(diǎn)使振蕩器頻率及晨大輸出占空比的變化最小。在CT放電期間，振蕩器產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)部消隱脈沖保持“或非”門的中間輸入為高電子，這導(dǎo)致輸出為低狀態(tài)，從而產(chǎn)生丁一個(gè)數(shù)量可控的輸出靜區(qū)時(shí)間。內(nèi)部原理框圖的負(fù)載能力。驅(qū)動(dòng)能力為177。采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式，共有8內(nèi)部工作原理簡(jiǎn)介 相對(duì)導(dǎo)磁率從應(yīng)盡可能選得大一些，以避免由于喂制磁充尺寸和線徑，以及銅損和鐵損引起磁芯溫升過(guò)高。 為了導(dǎo)出用變換器輸出功率和輸入電壓表達(dá)集電懾峰值工作電流的公式，變壓器繞組傳遞的能量尸m可用下式表示： (3—3)公式中，v是變換器的效率。因此，在單端反激式變換器電路設(shè)計(jì)中，晶體管的工作電壓一般在800V以上，通常按900v計(jì)算可安全可靠地工作。晶體管截止時(shí)所承受的尖峰電壓按下面的公式進(jìn)行計(jì)算： 公式中，vin是輸入電路整流濾波后的直流電壓，6mx是最大工作占空比。當(dāng)晶體管vTl截止時(shí)，變壓器次級(jí)電感線圈中的電壓極性反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，使得二極管vD導(dǎo)通，給輸出電容c充電，同對(duì)在負(fù)載RL上也有了電流IL。 典型的單端隔離反激式變換器電路結(jié)構(gòu)如圖3—4所示。第二章 隔離單端反激式變換器電路 圖3—1所示的單端反激式變換器電路在其輸入和輸出回路之間缺少安全隔離措施。壓敏電阻起到一個(gè)可變阻抗的作用。 由此可見(jiàn)，雖然電壓尖峰持續(xù)的時(shí)間很短，但是它確有足夠的能量使開(kāi)關(guān)電源的輸入濾波器、開(kāi)關(guān)晶體管等造成致命的損壞。第三節(jié) 輸入陽(yáng)間電壓保護(hù) 在一般情況下，交流電網(wǎng)上的電壓為115v或230v左右，但有時(shí)也會(huì)有高壓的尖峰出現(xiàn)。這樣，由于阻值較大，它就限制了浪涌電流。的關(guān)系如固2—2所示。設(shè)計(jì)時(shí)要認(rèn)真地選擇雙向可控硅的參數(shù)，并加上足夠的散熱片，因?yàn)樵谒鼘?dǎo)通時(shí)，要流過(guò)全部的輸入電流。用以增加對(duì)交流線路的阻抗，把浪捅電流減小到安全值。第二節(jié) 輸入保護(hù)器件隔離式開(kāi)關(guān)電源在加電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生極高的浪涌電流*設(shè)計(jì)者必須在電源的輸入端采取一些限流措施，才能有效地將浪涌電流減小到允許的范圍之內(nèi)。在交流電的正半周，通過(guò)二極管vDl和電容器c1被充電到交流電壓的峰值?，F(xiàn)代的電子設(shè)備生產(chǎn)廠家一般都要滿足國(guó)際市場(chǎng)的需求，所以他們所設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)電源必須要適應(yīng)世界范圍的交流輸入電壓，通常是交流90—130v和180一260v的范圍。 快速短路保護(hù)電路；一種用于電源輸出端的保護(hù)電路。為了補(bǔ)償電源輸出的電壓降，直接從負(fù)載上檢測(cè)輸出電壓的方法。它從輸入的交流電源直接進(jìn)行整流和濾波，不使用低頻隔離變壓器。條件是線電壓和環(huán)境溫度保持不變?；蛘吣軌蚣釉陂_(kāi)關(guān)電源的輸入端與輸出端之間的最大直流電壓。 啟動(dòng)浪涌電流限制電路：它屬于保護(hù)電路。 ESR：等效串聯(lián)電阻。因此，在交流輸入端，必須要設(shè)置無(wú)線頻率干擾(RFl)濾波器，把高頻干擾減少到可接收的范圍。高頻變換部分的核心是有一個(gè)高頻功率開(kāi)關(guān)元件，比如開(kāi)關(guān)晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管(MOsFE丁)等元件，高頻變換部分產(chǎn)生高頻(20kHz以上)高壓方波，所得到的高壓方波送給高頻隔離降壓變壓器的初級(jí)，在變壓器的次級(jí)感應(yīng)出的電壓被整流、濾波后就產(chǎn)生了低壓直流。各種形式的電源電路的基本功能塊是相同的，只是完成這些功能的技術(shù)手段有所不同。過(guò)去，開(kāi)關(guān)電源在小功率范圍內(nèi)成本較高，但進(jìn)入90年代后，其成本下降非常顯著‘當(dāng)然這包括了功率元件，控制元件和磁性元件成本的大幅度下降。當(dāng)然開(kāi)關(guān)電源能被工業(yè)所接受，首先是它在體積、重量和效率上的優(yōu)勢(shì)。而半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展又為開(kāi)關(guān)電源控制電路的集成化奠定了基礎(chǔ)，適應(yīng)各類開(kāi)關(guān)電源控制要求的集成開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器應(yīng)運(yùn)而生，其功能不斷完善，集成化水平也不斷提高，外接元件越來(lái)越少，使得開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和調(diào)整工作日益簡(jiǎn)化，成本也不斷下降。它使