【正文】 、R322214電容C9122UFEC22UF/50V15電容C6122uF/25vEC22UF/50V16電阻R15151R17電阻RR8282k/2w18電阻R21100k19電容C51100uF/400VEC100UF/400V_W320電容C3110221電容C141102/1KV22電容C21103CC103B23電容CC10210424電阻R11115025電阻R16118026電容C12147027電容C1C13247228電阻R12156029電容CC821000uFEC1000UF/25V30PNP型三級(jí)管Q119012TO9231橋堆DDDD44IN4007IN400732場(chǎng)效應(yīng)管Q21MTP5N90TO22033光耦U21PC817DIP434熔斷器FU11FU35精密可調(diào)基準(zhǔn)電源U31TL431TO22636熱敏電阻RT11TVR/07471RT37快速反應(yīng)二級(jí)管D81RU2IN400738開(kāi)關(guān)二級(jí)管D121IN4148IN400739快速反應(yīng)二級(jí)管DD62MUR1660TO220340芯片U11UC3842DIP8附件2電路原理圖附件3。最后，對(duì)評(píng)審論文的各位老師表示衷心的感謝。在此表示由衷的感謝。特別感謝我的寢室同學(xué)，在我論文排版期間不僅給了我很多指導(dǎo)，也給我提出了很多寶貴的意見(jiàn)，給了我靈感的源頭。這些在我以后的工作和生活中將是我所要學(xué)習(xí)和拼搏的動(dòng)力。陳老師為師方面不遺余力、無(wú)私奉獻(xiàn)。三年的大學(xué)生活中，陳老師淵博的知識(shí)儲(chǔ)備、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、飽滿的工作熱情以及迷人的學(xué)術(shù)風(fēng)格讓我在今后的學(xué)習(xí)和生活中都有著非常深遠(yuǎn)的影響，同時(shí)陳老師在專(zhuān)業(yè)知識(shí)上給予我很多指導(dǎo)和幫助，為我們構(gòu)造了良好的研究氛圍，正是這種自由輕松的環(huán)境下我才能夠順利完成畢業(yè)論文。變壓器設(shè)計(jì)復(fù)雜，繞制工作量大，設(shè)計(jì)電路時(shí)盡可能設(shè)計(jì)與市面成品變壓器相近參數(shù)，以便成品直接選用。 開(kāi)關(guān)電源高頻化是其發(fā)展方向，調(diào)頻化使開(kāi)關(guān)電源小型化，并使開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。利用UC3842設(shè)計(jì)的電流制型脈寬調(diào)制開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，克服了電壓控制型脈寬調(diào)制開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源頻響慢、電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率低的缺點(diǎn)，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低、體積小、易實(shí)現(xiàn)。通過(guò)本例采用UC3842設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)電源輸出電壓穩(wěn)壓精度高，對(duì)電壓波動(dòng)反映迅速，負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng)，負(fù)載短路能迅速限流保護(hù)，不至于燒壞元件。調(diào)試結(jié)果：在老師的指導(dǎo)和組員們的共同努力下，我們順利的調(diào)試好了我們的器件，達(dá)到了我們起初的設(shè)計(jì)要求。通過(guò)更換器件或調(diào)整電路參數(shù)，使電路直流工作狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)斷電源，待排除故障后再通電。首先需要對(duì)加入電壓進(jìn)行進(jìn)一步的穩(wěn)壓濾波，以保證在電源性能不很好的情況下穩(wěn)定工作，穩(wěn)壓后的電壓兵分兩路，一路給本本工作供電，另一路給電池充電，給本本供電的那部分的遭遇同電池供電的時(shí)候相同，而給電池充電的那部分需要通過(guò)電池的充電控制電路才可以加在電芯上，控制電路可以很復(fù)雜，簡(jiǎn)單說(shuō)應(yīng)該包括初級(jí)穩(wěn)壓、精密可調(diào)諧穩(wěn)壓、可控硅調(diào)節(jié)脈動(dòng)輸出、穩(wěn)壓輸出、電流反饋、芯片充電過(guò)程記錄與運(yùn)算、充電程序自反饋調(diào)節(jié)參數(shù)等等，所以電源電壓必須大于電芯電壓才有充分的壓差余量供應(yīng)給充電控制電路的各單元。不要在太陽(yáng)下暴曬曝曬會(huì)減速電線、外殼等的老化，也會(huì)讓運(yùn)用溫度降低。故鉗位電阻R應(yīng)滿足以下條件:()e式中 —開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)的周期。功率管截止時(shí)，漏感能量等于鉗位電容C吸收的能量，故C的容量值為：C=式中 —一次側(cè)繞組電感量；—一次側(cè)線圈電感電流峰值；—開(kāi)關(guān)管最大漏源極間電壓；—電容C初始電壓；—輸入的直流電壓；鉗位電容C上的電壓只是在功率管關(guān)斷的一瞬間沖上去，鉗位電容C上的電壓不應(yīng)放電到低于（N1/N2）Uo。選擇時(shí)可以如下公式：式中，為振蕩器的振蕩頻率，它與UC3842輸出的PWM信號(hào)的頻率相同。為了保證控制性能，“死區(qū)時(shí)間”不應(yīng)超過(guò)振蕩周期的15%。由于占空比利用的是電容充電的時(shí)間段，而放電段屬于“死區(qū)時(shí)間”。改變和的值就可以改變振蕩周期。振蕩器在鋸齒波上升過(guò)程中輸出低電平，在電容放電過(guò)程中輸出高電平，這個(gè)信號(hào)就是芯片的時(shí)鐘信號(hào)。即電阻R可按下式計(jì)算因?yàn)镽1=所以在本課題中，我們使用的啟動(dòng)電阻R1選82 振蕩器與時(shí)鐘電路振蕩器OSC通過(guò)一個(gè)RC網(wǎng)絡(luò)定時(shí)如下圖。R1的功率一般選1W、2W就足夠了。則電容C5的容量值可求得：電容器的耐壓值U應(yīng)按市電電壓升到最大值，以及負(fù)載為空載時(shí)的情況來(lái)進(jìn)行選擇，即：U==所以在本課題我們使用的電容C5的規(guī)格是100uF/400V 啟動(dòng)電阻為了正常啟動(dòng)，電容器C必須儲(chǔ)存足夠的能量，電容容量應(yīng)足夠大,電壓小于16V時(shí)，芯片工作電流小于1mA，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。 全波整流在有電容濾波并接有負(fù)載的情況下，如果整流電路內(nèi)阻很小，則一般可以認(rèn)為:≈≈≈=198V≈=308V每?jī)蓚€(gè)二極管串聯(lián)導(dǎo)通半周，因此，每個(gè)二極管中流過(guò)的平均電流也個(gè)全波整流一樣即：=== 濾波電容C5濾波電路是以穩(wěn)壓電路為負(fù)載的，可以認(rèn)為是恒流放電，則濾波電容的電容可以根據(jù)以下公式估算：C=t—放電時(shí)間，采用橋式整流電路時(shí)，最大放電時(shí)間可取交流電源的半周（10ms）I—濾波電容放電電流，一般可取最大負(fù)載量—濾波電容上電壓在平均值上下的波動(dòng)量，本電容去177。 在同一個(gè)閉合磁路磁芯上繞制相同的兩個(gè)電感線圈，輸入工頻電流產(chǎn)生的磁通相互抵消，防止了磁芯飽和，而共模電流產(chǎn)生的磁通方向相同，互感系數(shù)相加。C1電容愈大，則引入的損耗也愈大。各國(guó)的安全規(guī)格及泄漏電流值國(guó)家最大泄漏電流（mA）電壓（V）頻率（HZ）規(guī)格名稱(chēng)美國(guó)12060UL478加拿大12060 瑞士25050SEV 10541C1電容接于輸入電源線之間，只需要滿足250V（RMS）電壓等級(jí)要求。設(shè)計(jì)EMI濾波器時(shí)，一般要求開(kāi)關(guān)頻率處共模噪聲衰減大約為24dB,因此轉(zhuǎn)折頻率為f=f10開(kāi)關(guān)頻率為40KHZ時(shí)，f=4010=10（KHZ）線路阻抗為50（這是LISN的測(cè)試阻抗值），則電感和電容可按如下計(jì)算L===900C===在額定電壓為400V時(shí)，為了保持轉(zhuǎn)折頻率不變，電感值應(yīng)為L(zhǎng)=900=C1電容接于電源線和接地線之間，要滿足高壓絕緣試驗(yàn)（hipot）測(cè)試電壓2500V(RMS)的要求，且滿足表71所列的安全規(guī)格規(guī)定的泄漏電流值范圍。開(kāi)關(guān)電源典型的交流輸入EMI濾波器如下圖所示。假定電流密度值取450A/cm,19號(hào)AWG導(dǎo)線可通過(guò)3A電流。氣隙會(huì)產(chǎn)生較大的磁阻，而且大多數(shù)變壓器所儲(chǔ)存的能量是在氣隙所構(gòu)成的體積中，故有 （C）式中H—?dú)庀洞艌?chǎng)強(qiáng)度，； —空氣導(dǎo)磁率，V—?dú)庀兜捏w積，V=整理(C)可得 （D）為了計(jì)算方便，的單位取cm，的單位取cm,，則上式變?yōu)? （E）代入數(shù)據(jù)計(jì)算得 原邊繞組匝數(shù)根據(jù)電磁感應(yīng)定律得所以 (F)由式（E）和（F）,可求得計(jì)算原邊繞組匝數(shù)的另一個(gè)公式如下代入數(shù)據(jù)到式（F）計(jì)算得 副邊繞組匝數(shù)因?yàn)樗源霐?shù)據(jù)計(jì)算得 反饋繞組匝數(shù)因?yàn)樾酒膯?dòng)電壓是16V,所以U=16V。(3)初級(jí)線圈的電感量 公式: = ()將=70%,=240V, =%,=35W,f=40kHz代入()得=。單端反激式開(kāi)關(guān)電源中所產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢(shì)e≈170V,線圈漏感造成的尖峰電壓=100V。（1） 計(jì)算脈沖最大占空比 公式：=.100% ()取市電輸入范圍110260V。設(shè)效率為=70%，=*35=50W,留設(shè)計(jì)余量,取=80W,代入公式()得=,查上表E12=,與之最接近。 震蕩頻率計(jì)算震蕩頻率的計(jì)算公式為：f= （）將R2=10KΩ，C6=4700p代入公式（），f=,可近視40kHz。CC4跨接在輸出端，經(jīng)電容分壓后接地，能有效的抑制共模干擾。 表1列出L與I的對(duì)應(yīng)關(guān)系。R8上的電流反饋信號(hào)，通過(guò)R7衰減從3腳過(guò)流檢測(cè)入，送入電流檢測(cè)比較器進(jìn)行比較，使輸出得到電流鉗位目的，輸出電流被限制在7A以下。RC8用以調(diào)整誤差放大器的增益和頻率響應(yīng)。由于噪聲干擾的影響，開(kāi)關(guān)功率管有可能超負(fù)荷工作而損壞，為此給芯片加了PWM鎖存器。啟動(dòng)電路中有一34V穩(wěn)壓管，一但輸入端出現(xiàn)高壓，此穩(wěn)壓管就被擊穿，將鉗位于34V，保證芯片不至損壞。一旦開(kāi)關(guān)管轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)，自饋線圈N2上所建立的高頻電壓經(jīng)DCC10濾波后，就作為芯片的工作電壓。圖55開(kāi)關(guān)管過(guò)流保護(hù)電路（1）啟動(dòng)、反饋補(bǔ)償電路（如圖56）圖56啟動(dòng)、反饋補(bǔ)償電路剛啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電源時(shí)，UC3842所需要的+16V工作電壓暫由RC9電路提供。如下圖所示，如果由于某種原因，輸出端短路而產(chǎn)生過(guò)流，開(kāi)關(guān)管的漏極電流將大幅度上升，R6兩端的電壓上升，其中R19和C8組成濾波電路防止脈沖尖峰使電路誤操作，UC3842的腳3上的電壓也上升，（）時(shí)，UC3842的PWM比較器輸出高電平，使PWM鎖存器復(fù)位，關(guān)閉輸出。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,電源電壓接通之后，當(dāng)7端電壓升至16V時(shí)UC3842開(kāi)始工作，啟動(dòng)正常工作后，它的消耗電流約為15mA。當(dāng)⑥腳輸出的高電平脈沖結(jié)束時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管截此，根據(jù)楞次定律，變壓器原邊為維持電流不變，產(chǎn)生下正上負(fù)的感生電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)副邊各路二極管導(dǎo)通，向外提供能量。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。由于輸出采用脈寬調(diào)制控制方式，考慮到Vt 、Vref上的噪聲電壓也會(huì)影響輸出脈沖寬度，振蕩電路加了消噪電容C6。R8上的電流反饋 振蕩電路見(jiàn)右圖所示由RC7與UC3842內(nèi)部振蕩器，+5V基準(zhǔn)電源一起完成振蕩，產(chǎn)生高頻信號(hào)。RC8用以調(diào)整誤差放大器的增益和頻率響應(yīng)。由于噪聲干擾的影響，開(kāi)關(guān)功率管有可能超負(fù)工作而損壞，為此給芯片加了PWM所存器。啟動(dòng)電路中有一34V穩(wěn)壓管，一旦輸入端出現(xiàn)高壓，此穩(wěn)壓管就被擊穿，將Vt鉗位于34V，保證芯片不至損壞。一旦開(kāi)關(guān)管轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)，自饋線圈N2上所建立的高頻電壓經(jīng)DCC10濾波后，就作為芯片的工作電壓。圖54軟啟動(dòng)及反饋補(bǔ)償電路剛啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電源時(shí)，UC3842所需要的+16V工作電壓暫由RC9電路提供。處于正常工作狀態(tài)時(shí)，工作電壓在10~34V之間，負(fù)載電流為15mA。采用橋式全波整流可省去笨重的輸入變壓器，使設(shè)計(jì)重量可大大減輕， 圖53整流濾波電路 輸出、也得到近似平滑的 良好直流電壓，轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較高。CC4跨接在輸出端，經(jīng)電容分壓后接地，能有效的抑制共模干擾。(電源噪聲濾波器)圖52 輸入濾波電路 該濾波器有兩個(gè)輸入端，兩個(gè)輸出端和一個(gè)接地端只，制作使用時(shí)外殼使用金屬屏蔽并接地