基于uc3842的反激式開關(guān)電源的設(shè)計(jì)word格式源文件(參考版)
2024-11-21 21:45本頁面
【正文】 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業(yè)知識(shí)方面都有了長足的進(jìn)步。實(shí)際中，輻射的噪聲必須通過天線才能輻射出去，若能很好的控制 傳導(dǎo) 噪聲，可以消除 80%的輻射噪聲。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。因此，浪涌峰值電流會(huì)對(duì)機(jī)械 式觸點(diǎn)（開關(guān)）造成損壞，尤其是對(duì)低壓的工頻線路造成損壞。 (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，并且長時(shí)間過高溫度會(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)開關(guān)電源的使用壽命。 設(shè)計(jì)開關(guān)電源，要考慮以下六個(gè) 安全 方面的問題： (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。 說明： 端口 2 通過一電阻從原邊繞組輸入端取得門控電壓，來控制 BT169 導(dǎo)通，這樣原邊電源端可以通過穩(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 ）從而來控制 UC3842 的輸出占空比，從而來控制輸出電壓，輸出電壓之所以能穩(wěn)定，一方面是通過 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。 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。門極只起觸發(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。 晶閘管的工作條件： 晶閘管承受反向陽極電壓時(shí)，不管門極承受何種電壓，晶閘管都處于反向阻斷狀態(tài) 2. 晶閘管承受正向陽極電壓時(shí)，僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導(dǎo)通。 反饋取樣電路 器件說明： 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 在工作過程中，它的陽極（ 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。 ripp lesoutout Vf DIC )1( m in( m a x)( m in) ?? 式中 (max)outI —— 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。 輸出濾波電路 輸出濾波電路中， C1 是電容值較大的電解電容，以減小紋波信號(hào)，平滑輸出直流電壓， C2 一般取較大的高壓陶瓷電容，經(jīng)驗(yàn)值取 大電容，電阻 R 取 2KΩ左右即可，電容 C3 取 。 開關(guān)管的選擇 因?yàn)殚_關(guān)管的工作頻率為 100kHz,故選擇 MOSFET 作為開關(guān)管，選擇管子的漏極電壓應(yīng)滿足： ( m a x )210( m in ) iDS UNNUU ??? VdcUi 265(max) ? 故 VUNNUU iDS ( m a x)210( m i n) ???????（忽略漏感引起的尖湖北師范學(xué)院 2020 屆物理與電子科學(xué)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 15 峰） ,實(shí)際取值 400V 漏極電流 DI ：對(duì)于反激式變換器，選擇開關(guān)管的額定平均電流時(shí)，大約取最大輸入平均電流的 倍是比較理想的： AAI D 4 4 6 ??? 通過查找三極管大全，可以知道應(yīng)該 選用管子IRF730( VdcUDS 400? , AID ? , WPCM 75? )能達(dá)到 設(shè)計(jì)要求。 eA ——— 磁芯面積 2mm 。初級(jí)匝數(shù)取整對(duì)變比影響很小，占空比、初級(jí)電流等不必重算 ，其中 eA 為磁芯有效截面積。2 39。oP 為變壓器輸出功率。239。 2ooU U U??, 2U 為 輸出電路中所有壓降，包括整流器壓降、電流取樣電阻壓降和線路壓降等，這里取 1V。min mini i sU U U??， U 為 開關(guān)管 壓降，這里取 1V。oU 為變壓器初級(jí)電壓和次級(jí)電壓；一般變壓器效率 T? =~，包含導(dǎo)線銅損耗、磁芯損耗以及漏感引起的籍位 損耗，這里取 T? =。 計(jì)算變比 變比可由下式計(jì)算得到： 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 12 Troi DU DULLn ??? ???? 21 式中 T? 為變壓器效率， 39。 變壓器參數(shù)設(shè)計(jì) 開關(guān)電源比較核心的問題就是高頻變壓器的參數(shù)設(shè)計(jì)，現(xiàn)在針對(duì)設(shè)計(jì)要求我們來一步步設(shè)計(jì)每個(gè)參數(shù) 工作頻率和最大占空比 的 確定 選定開關(guān)頻率 f=100kHz，則周期 10T us? 。 UC3842 管腳圖： 芯片功能說 明： UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式，共有 8 個(gè)引腳，各腳功能如下： ① 腳是誤差放大器的輸出端，外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性； ② 腳是反饋電壓輸入端，此腳電壓與誤差放大器同相端的 基準(zhǔn)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 11 壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差電壓，從而控制脈沖寬度； ③ 腳為電流檢測(cè)輸入端， 當(dāng)檢測(cè)電壓超過 1V時(shí)縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài)； ④ 腳為定時(shí)端，內(nèi)部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時(shí)間常數(shù)決定，f=(RTCT)； ⑤ 腳為公共地端； ⑥ 腳為推挽輸出端，內(nèi)部為圖騰柱式，上升、下降 時(shí)間僅為 50ns 驅(qū)動(dòng)
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