【正文】 比如把此控制電路放到大功率電源中,考慮到一些電路環(huán)境的影響:溫度、電壓紋波、電磁兼容等,這些因素可能就會(huì)影響到一些電阻、電容、二極管等元器件參數(shù)的變化。針對(duì)電流控制方式自身的局限性,設(shè)計(jì)了斜率補(bǔ)償電路,對(duì)控制電路起到了揚(yáng)長(zhǎng)避短的效果。啟動(dòng)電路延時(shí)了開啟時(shí)間,保證了系統(tǒng)電路的正常運(yùn)行。所以,對(duì)于開關(guān)電源的控制電路上,對(duì)容量大、性能高方面的研究有著非常廣闊的市場(chǎng)前景。同時(shí)還要考慮到噪聲、干擾信號(hào)、輸出電壓紋波、工作效率、電磁干擾等因素。對(duì)開關(guān)頻率進(jìn)行了計(jì)算，最后完成了保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。本章首先介紹了控制芯片UC3843的基本結(jié)構(gòu)，并對(duì)其外圍電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算。若故障消失，下一個(gè)時(shí)鐘脈沖到來(lái)時(shí)將使PWM鎖存器自動(dòng)復(fù)位。MOSFET功率開關(guān)管的源極所接的R6是電流取樣電阻，變壓器原邊電感電流流經(jīng)該電阻產(chǎn)生的電壓經(jīng)濾波后送入U(xiǎn)C3844的腳3，構(gòu)成電流控制閉環(huán)。電阻R8一般取10k。如圖35所示，UC3844的腳8與腳4間電阻R8及腳4的接地電容C17決定了芯片內(nèi)部的振蕩頻率，由于UC3844內(nèi)部有個(gè)分頻器，所以驅(qū)動(dòng)MOSFET功率開圖35 驅(qū)動(dòng)電路原理圖關(guān)管的方波頻率為芯片內(nèi)部振蕩頻率的一半。穩(wěn)壓管VZ2和電阻R3是為了防止脈沖信號(hào)電壓過(guò)高而照成開關(guān)管的損壞，對(duì)電路進(jìn)行穩(wěn)壓，考慮到開關(guān)所能承受的電壓，選取15V的穩(wěn)壓管，電阻R3=20k。若需隔離可采用圖34(b)所示的隔離式MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路。200mA，最大峰值電流可達(dá)41A，由于電路有峰值電流自我限制的功能，所以不必串入電流限制電阻。（5）內(nèi)部鎖存器UC3845內(nèi)部設(shè)置有PWM鎖存器，加入鎖存器可以保證在每個(gè)振蕩周期僅輸出一個(gè)控制脈沖，防止噪聲干擾和功率管的超功耗。UC3845內(nèi)部電流測(cè)定比較器反向輸入端箝位電壓為lV，最大限制電流。正常運(yùn)行時(shí)，檢測(cè)電阻K的峰值電壓由內(nèi)部誤差放大器控制，滿足式(32)。（2）振蕩頻率的設(shè)置，UC3835芯片8腳和4腳之間接RT，4腳和5腳之間接CT，8腳5V基準(zhǔn)電源經(jīng)RT給定時(shí)電容CT充電，U振蕩器工作頻率f為 (31 )(3)誤差放大器的補(bǔ)償U(kuò)C3845的誤差放大器同相輸入端接在內(nèi)部+2．5V基準(zhǔn)電壓上，反相輸入端接受外部控制信號(hào)，其輸出端可外接RC網(wǎng)絡(luò)，然后接到反相輸入端，在使用過(guò)程中，可改變R、C的取值來(lái)改變放大器的閉環(huán)增益和頻率響應(yīng)。在輸入電壓U小于開啟電壓閥值時(shí)，整個(gè)電路耗電lmA，降壓電阻功耗很小。 圖32 UC3845內(nèi)部方框圖1腳為誤差放大輸出，并可用于環(huán)路補(bǔ)償；2腳是誤差放大器的反相輸入；3腳是電流取樣端，通常通過(guò)一個(gè)正比于電感器電流的電壓接到這個(gè)輸入，脈寬調(diào)制器使用此信息中止輸出開關(guān)的導(dǎo)通；4腳為RT/CT端，通過(guò)將電阻RT連至Vref并將CT連至地，使得振蕩器頻率可調(diào)；5腳為接地端；6腳為輸出端，輸出開關(guān)頻率為振蕩器的一半；7腳為Vcc端；8腳為參考輸出，它經(jīng)RT向電容CT提供充電電流，可提供大電流圖騰柱輸出，輸出電流達(dá)1A。在設(shè)計(jì)開關(guān)電源時(shí)，要充分收集開關(guān)電源的各項(xiàng)性能指標(biāo)，以便能滿足用戶的需求。 （5）效率較高。較強(qiáng)的紋波會(huì)造成浪涌電壓或電流的產(chǎn)生，導(dǎo)致燒毀電器。 （4）紋波小。電壓調(diào)整率反映了電源輸入電壓發(fā)生改變時(shí)，輸出電壓維持穩(wěn)定的能力。隨著小型電子產(chǎn)品等精密儀器的出現(xiàn)，對(duì)開關(guān)電源的輸出電壓準(zhǔn)確度更為嚴(yán)格，輸出電壓一般不能超出額定范圍的 150mv 甚至更少。 （2）高精度輸出電壓。本文設(shè)計(jì)的開關(guān)電源應(yīng)用于繼電保護(hù)裝置等電子設(shè)備，具有以下功能： （1）寬輸入電壓范圍。最后闡述了PWM 開關(guān)電源的兩種反饋控制模式，選擇電流控制模式作為本論文的反饋模式。(2)對(duì)噪聲的抑制力較差。(3)本身帶有限流保護(hù)電路。電流控制型 關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn):(1)雙環(huán)控制系統(tǒng)(電壓控制環(huán)和電流控制環(huán))。(3)控制回路相位補(bǔ)償較為復(fù)雜。電壓控制型 關(guān)電源的缺點(diǎn):(1)響應(yīng)速度慢。(3)在調(diào)制過(guò)程中工作穩(wěn)定。 電壓控制型 關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn):(1)單環(huán)控制(電壓控制環(huán))電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。電壓控制模式輸出阻抗低，可以通過(guò)多路電源給同一負(fù)載供電，且只有一個(gè)電壓反饋控制環(huán)，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。要根據(jù)實(shí)際情況選擇選擇控制模式。二極管D承受的電壓等于輸出電壓Uo與輸入電壓Ui折算到次級(jí)的電壓之和，即 （19） 負(fù)載電流Io就是流過(guò)二極管D1的電流平均值，即 （110）根據(jù)變壓器的工作原理，下面的兩個(gè)表達(dá)式成立： （111） 由以上各式可得 （112）在電感電流斷續(xù)時(shí)，不僅與占空比有關(guān)，而且還與負(fù)載電流有關(guān),下面通過(guò)能量守恒進(jìn)行推導(dǎo)。磁通的增加量為： （16）(3）基本關(guān)系在穩(wěn)態(tài)工作時(shí)，開光導(dǎo)通鐵心磁通的增加量必然等于開關(guān)管關(guān)斷時(shí)的減少量，即，則由式（13）和式（16）可得 （17） 式中，是變壓器初、次級(jí)繞組的匝數(shù)比。次級(jí)繞組上的電壓為，次級(jí)電流從最大值線性下降，其下降速度為： （14） 在時(shí)，電流達(dá)到最大值。磁通的增加量為： （13）(2）開關(guān)狀態(tài)2（TonTs） 在t=Ton時(shí)，開關(guān)管S關(guān)斷，初級(jí)繞組開路，次級(jí)繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)反向，其極性“*”端為負(fù)，使二極管D1導(dǎo)通存儲(chǔ)在變壓器磁場(chǎng)中的能量通過(guò)二極管D釋放，一方面給電容C充電；另一方面也向負(fù)載供電。此時(shí)，變壓器的次級(jí)繞組開路，只有初級(jí)繞組工作，相當(dāng)于一個(gè)電感，其電感量為L(zhǎng)1，因此初級(jí)電流從最小值開始線性增加，其增加率為： （11）在時(shí)，電流達(dá)到最大值。而且，作為單片開關(guān)電源的核心部件高頻變壓器的設(shè)計(jì)，反激式變換器中的變壓器兼有儲(chǔ)能、限流、隔離的作用。實(shí)際上當(dāng)變換器輸入電壓在一個(gè)較大范圍發(fā)生變化，和負(fù)載電流在較大范圍內(nèi)變化時(shí)，必然跨越兩種工作方式，因此，常要求反激式變換器在完全能量和不完全能量轉(zhuǎn)換方式下都能穩(wěn)定工作。 22反激式開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 反激式變換器不同工作狀態(tài)下的參數(shù)分析反激式變換器一般有兩種工作方式：完全能量轉(zhuǎn)換（電感電流不連續(xù)）和不完全能量轉(zhuǎn)換（電感電流連續(xù)）。當(dāng)次級(jí)有幾個(gè)繞組同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，則所有次級(jí)繞組的安匝數(shù)之和與初級(jí)繞組的安匝數(shù)守恒[11]。在這種情況下，初次級(jí)繞組的電壓并不相關(guān)，次級(jí)繞組電壓只與負(fù)載有關(guān)系。