【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 35 參考文獻(xiàn) ［ 1］張恩懷 ， 開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展概況 ， 電力電子技術(shù)， 1996 ［ 2］吳濟(jì)鈞 ， 電力半導(dǎo)體器件及其裝置的發(fā)展趨勢(shì) ， 電力電子技 術(shù)， 1994， ［ 3１蔡宣三 ， 龔紹文 ， 高頻功率電子學(xué) — 直流 — 直流變換部分 ， 科 學(xué)出版社， ［ 4」何希才 ， 新型開(kāi)關(guān)電源及其應(yīng)用 ， 人民郵電出版社， ［ 5］趙可斌 ，陳國(guó)雄 ， 電力電子變流技術(shù) 上海交通大學(xué)出版社 1993. ［ 6］張延鵬 ，等 編著 ．通信用高頻開(kāi)關(guān)電源 ． 人民郵電出版社， 1997 ［ 7］ 胡存生 ，胡 鵬 ， 集成開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)制作調(diào)試與維修 ， 人民郵電出版社， ［ 8］ 李成章，李波 ， 微機(jī)及其外設(shè)電源原理與維修 ，電子工業(yè)出版 社， ［ 9］楊德剛，趙良炳 ， 軟開(kāi)關(guān)技術(shù)回顧與展望 ， 電力電子技術(shù)， 1998 ［ 10］張衛(wèi)平，張英儒 ， 現(xiàn)代電子電路原理與設(shè)計(jì) ，原子能出版社， ［ 11］張占松，蔡宣三 ， 開(kāi)關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì) ， 電子工 業(yè)出版社， 1999 ［ 12］葉慧貞，楊興洲．新穎開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 1999 ［ 13］阮新波 ， 嚴(yán)仰光 ， 直流開(kāi)關(guān)電源的軟開(kāi)關(guān)技術(shù) ， 科學(xué)出版社， 2020 [14] 沙占友，王彥朋，微型單片開(kāi)關(guān)電源的應(yīng)用 ,中國(guó)電源， 2020 [15] 沙占友，王彥朋，特種集成開(kāi)關(guān)電源的電路設(shè)計(jì)，電源技術(shù)應(yīng)用，2020 [16] 王 曉 君 ， 由微控制器控制的單片開(kāi)關(guān)電源電路設(shè)計(jì)，今日電子， 2020 [17] 楊承豐等，開(kāi)關(guān)電源，人民郵電出版社， 1987 [18] 劉勝利，現(xiàn)在高頻開(kāi)關(guān)電源實(shí)用技術(shù)，電子工業(yè)出版社， 。 對(duì)于這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于是第一 次獨(dú)立進(jìn)行這種設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了許多問(wèn)題，難以獨(dú)立完成，期間得到了 *******等同學(xué)的幫助，使得設(shè)計(jì)得以順利完成，在此給以真摯的感謝。******謙和的為人和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度給我深刻印象并受益非淺。 經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我深深了解到，作為一個(gè)理工科畢業(yè)的學(xué)生，在工作過(guò)程中要始終保持一個(gè)良好的心態(tài)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，對(duì)于不懂得問(wèn)題要及時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)理解。在設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，由于經(jīng)驗(yàn)不足，走了許多彎路 ，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)度有一定影響。但是，在滿足多種選擇的的同時(shí)，較多地電路設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)工作造成一些困難，對(duì)電路設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性有了更高的要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 33 5 總結(jié) 在對(duì)開(kāi)關(guān)電源研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一臺(tái)單端反激式開(kāi)關(guān)電源，給出了電路元件參數(shù)的詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的性能測(cè)試，結(jié)果滿足所提出的設(shè)計(jì)要求，證明設(shè)計(jì)基本合理。 （ 5）過(guò)流保護(hù) 取樣電阻 Rs 為 ，在 處保護(hù)。 （ 6）紋波 紋波 Vpp 為 20mV，小于所要求的 100mV值。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 30 24V/2A 一路輸出性能 （ 1）電壓調(diào)整率 負(fù)載電流為額定值 2A 時(shí)： Vin(V) 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Vo(V) 電壓調(diào)整率＝ 0%24 ?? 2% （ 2）負(fù)載調(diào)整率 在輸入電壓為 ： Io(A) Vo（ A） 負(fù)載調(diào)整率 = %24 ? =%2% 在輸入電壓為 24V時(shí)： Io(A) Vo（ A） 負(fù)載調(diào)整率 = %% ?? 2% （ 3）效率 當(dāng) Io＝ 2A， Vo=24V時(shí)， Iin＝ ， Vin=： η= %% 242 ??? （ 4）空載開(kāi)機(jī)、短路開(kāi)機(jī)、短路保護(hù) 空載開(kāi)機(jī)時(shí)，輸出電壓仍保持在額定輸出 ，電路能畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 31 實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。 5）過(guò)流保護(hù) 取樣電阻 Rs 為 ，在 3A 處保護(hù)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 29 8V 一路輸出性能 1）電壓調(diào)整率 負(fù)載電流為 時(shí)： Vin(V) 27 26 25 24 23 22 21 20 Vo(V) 電壓調(diào)整率＝ （ ） /=%2% 2）負(fù)載調(diào)整率 輸入電壓為 ： Io（ A） Vo（ V） 負(fù)載調(diào)整率＝ %%28 ?? 2% 3）效率 當(dāng) Io＝ ， Vo ＝ 時(shí)， Iin＝ ， Vin＝ 。 （ 5）過(guò)流保護(hù) 取樣電阻 Rs 為 時(shí)，在 處保護(hù)。 此時(shí)的效率為： η = %% ??? （ 4）空載開(kāi)機(jī)、短路開(kāi)機(jī)、短路保護(hù) 空載開(kāi)機(jī)時(shí)，輸出電壓仍保持在額定輸出 。一般按每安培電流 10000uf 電解電容的容量來(lái)進(jìn)行選擇 ,在此采用 6 個(gè) 10000uf 電解電容。 為了確保輸出電壓符合最小的電壓紋波的要求，濾波電容器的ＥＳＲ值可由下列公式確定： outoutVVESR ???max 由 Io＝ ， mVVout 100?? ， f＝ 33kHz，可得 70?outC (181。濾波電解電容的ＥＳＲ值對(duì)電源輸出電壓紋波有直接影響，而且它還影響電容器本身的壽命。 2） 濾波電容的選擇 濾波電容可視輸出對(duì)紋波電壓的要求來(lái)確定 ，并盡可能選擇無(wú)感電容，也可用多個(gè)容量小的電容并聯(lián)達(dá)到較高的容量。故本例選用肖特基管 16TCQ100，其由二個(gè)陰極相連的二極管組成，每管允許通過(guò)的最大電流為 8A，兩管并用可允許通過(guò) 16A 電流；其允許的最大截止電壓為100V。本例屬于前例。一般采用快恢復(fù)二極管或肖特基二極管作為整流二極管， D 的電流平均值 1，（ 3V）應(yīng)大于等于輸出電流值。 電阻的功率為 WfCVP dsR 6 292 ?? ????? ?? 取 值 為 7W 式中 f變換器的工作頻率。 驗(yàn)證放電電流 I= ARVds ? ,大于 Ic/4=。在關(guān)斷時(shí) ，能量可寫(xiě)成： 2212 )( dsfrdsd CVttVI ?? 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 25 式中 Id 最大的漏極電流（ A）； Vds最大的漏極一源極電壓（ v）； rt 最大的漏極電壓上升時(shí)間（ us） tf最大的漏極電壓下降時(shí)間（ us）． 解得電容 C 的表示式為： dsfrd V ttIC )( ?? 由 Id=， Vdss=548V， rt =， tf=，可得 C= 在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通的瞬間 ，電容Ｃ通過(guò)電阻Ｒ和開(kāi)關(guān)管的漏源極放電，放電的時(shí)間常數(shù)： ? ＝ RC。當(dāng)開(kāi)關(guān)管 VT1導(dǎo)通時(shí)， C 通過(guò)電阻 R 和 VT1放電。 （ 7） 緩沖保護(hù)電路的選擇 本電路中，由 R， C， D 組成一個(gè)緩沖網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)主要用于限制高頻變壓器漏感引起的尖峰電壓，它產(chǎn)生在開(kāi)關(guān)管 VT1由飽和轉(zhuǎn)向截止的過(guò)程 中，漏感中的能量通過(guò) D 向 D 充電，充電電流為凡。 另外，開(kāi)關(guān)管的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間要盡量小，飽和壓降要小，以降低漏源極間的功耗。 取輔助線圈導(dǎo)線直徑 d3= （ 6） 功率開(kāi)關(guān)管的選擇 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 24 由變壓器初級(jí)電 感電流紋波峰峰值 ppi =，峰值漏極電感電壓Vdss，最大值 OOindss VNNVV 1max ??= V54 8302020 724 22 ???? 在單端反激式開(kāi)關(guān)電源中，由于鐵芯帶有氣隙，因此存在較大的漏感 Le，在開(kāi)關(guān)管關(guān)斷瞬間，漏感會(huì)產(chǎn)生較大的尖峰電壓。選擇 PQ35/35 型 磁芯 ， 其 52 cmtWA c ? ， cmAc ? , cmW ? ,t= 4） 確定變壓器各組線圈匝數(shù)及線徑 ○ 1 初級(jí)線圈匝數(shù) N1，次級(jí)線圈匝數(shù) N2，輔助線圈匝數(shù) N3． 取整數(shù) N1=137 匝 初級(jí)線圈導(dǎo)線截面積 211 mmNkWA w ?? 初級(jí)線圈導(dǎo)線直徑 d＝ 21 mmAW ?? ○ 2 由 公式DDNNVVino ??? 112 可得 1 9 0 51371 4 2 12 ??????? ND DVVN inO 取整數(shù) N2＝ 20 匝。 3） 選擇變壓器磁芯及確定骨架尺寸 用幾何尺寸參數(shù) Kg 來(lái)設(shè)計(jì)，設(shè)定變壓器銅損 Pcu＝ 4W。 設(shè)正常工作時(shí)占空比 ? 為 ，在功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通期間的平均電流1av(on)=Iin/? =1/=。 可以在輸入電壓為 AC220V 的情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，得出數(shù)據(jù)后畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 22 再進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，主要方法是通過(guò)調(diào)整氣隙和變壓器的初級(jí)匝數(shù)，使工作在交流 220V電壓下的電感初級(jí)線圈數(shù)較原來(lái)計(jì)算值增加 倍，總電感量較原計(jì)算值增加 倍 。 )( 105102 6 ufV TIC onO ?????? ?? ?? 取標(biāo)稱(chēng)值電容 C2=100uf/25V （ 4） UC3842 振蕩部分 Rt 和 Ct 的確定 UC3842 的振蕩器工作頻率 f 由下式進(jìn)行設(shè)定： ttCRf? 其中 Rt 的取值范圍為 1k100k； Ct 的取值范圍為 。這時(shí) C2 上的電壓會(huì)發(fā)生跌落，當(dāng)電容上的電壓跌落到 10V 以上時(shí)， UC3842 仍能保持工作。當(dāng) Vcc 小于 16V時(shí)， UC3842 的整個(gè)電路僅消耗 1mA 電流，考慮到外圍電路消耗約為 電流， 即整個(gè)電路啟動(dòng)電流總和為 。 （ 3） 啟動(dòng)電阻和電容的確定 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 21 在圖 電路中， R1 為啟動(dòng)電阻， C2 為啟動(dòng)電容。為最低工作直流電壓 值。 2 m i n2 2121 ininPKinin VCVCE ?? )(2 2 mi n2 inpkinin VVCE ?? 公式中， Ein為半個(gè)周期中電源供給負(fù)載的能量，即 Ein=2Ein?？紤]當(dāng)主電路輸出，因?yàn)檩敵鲭妷簽? 考慮輸出整流二極管及線路壓降，設(shè)變壓器副邊繞組輸出電壓為 30V，則變壓器輸出功率 Pout＝３ 30V＝ 195W，取 Pout 為 200W。如 KBL07。當(dāng)輸入 220V， 50Hz的交流電時(shí)，整流濾波后大約得到 300 高壓供給后面的電路作為直流輸入Vin。 v 在芯片供電端 Vcc 和參考電源 Vref 端分別對(duì)地接一瓷介電容，并注意布線，可免除噪 聲干擾。常用值為 R=1K， C=。