【正文】 同時(shí)感謝實(shí)習(xí)過程中的同事，在這次論文中和同事一起討論，因?yàn)樗麄兊囊庖?，我的許多困難得以很快解決！再次感謝他們?。?！ 。 在做電路的時(shí)候，通過自己動(dòng)手對參數(shù)的測量，通過對電路故障的排除，對以后電路的研究有了很大幫助。設(shè)計(jì)電路時(shí)要從大往小考慮，先設(shè)計(jì)好大的框架，再注意各個(gè)部分元器件的選擇。 在設(shè)計(jì)過程中，掌握了設(shè)計(jì)電路和調(diào)試電路的思路。掌握了 NCP1200 芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能。 通過這次設(shè)計(jì)，對開關(guān)電源中經(jīng)常用到的芯片， MOS 管，電容，電感等元器件有了更全面的認(rèn)識。運(yùn)放相對而言功耗會(huì)小些 第五章 實(shí)驗(yàn)總結(jié) 在這次設(shè)計(jì)過程中，不光對開關(guān)電源原理更加清楚，實(shí)踐能力也得到了很大的提高。而且 TL431的采樣電壓是 ，采樣電阻上的功耗也有 左右。 5. 在 FB 端接一個(gè)可調(diào)電位器，代替光耦反饋，在燈珠個(gè)數(shù)確定后，可以固定這個(gè)電阻，可以很大節(jié)省材料成本，增加的是人工成本，但是經(jīng)過試驗(yàn)，其穩(wěn)壓效果不理想，也是在 220V 以上才穩(wěn)定， 220V 以下 變 化很大。 當(dāng) FB 懸空時(shí)，相當(dāng)于光耦輸出大電阻，輸入端基本沒有電流流過，芯片認(rèn)為可能是輸出短路，所以啟動(dòng)短路保護(hù)，這樣會(huì)發(fā)生閃爍。 最后發(fā)現(xiàn)是示波器表筆相當(dāng)于天線，影響較大。 ， 用示波器測量光耦兩端的電壓波形，發(fā)現(xiàn)尖峰很多，也很大。 經(jīng)過測量后發(fā)現(xiàn)是占空比過高，示波器顯示圖像比較混亂。 第四章 實(shí)驗(yàn)中問題及處理方法 用 的電感試驗(yàn)，在 220V 時(shí)，負(fù)載為 6個(gè)電阻時(shí)不叫，負(fù)載為 3 個(gè)電阻時(shí)不叫，負(fù)載為 2 個(gè)電阻時(shí)輕叫，負(fù)載為 1 個(gè)電阻時(shí)叫。 電路圖如下 用直接驅(qū)動(dòng)光耦電路測量串接 6個(gè)電阻的負(fù)載數(shù)據(jù)如下： 輸入 電壓 （ V）： 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 230 240 250 260 270 280 290 輸出 電流 （ mA）： 329 338 341 341 340 340 340 340 340 340 339 338 337 337 336 336 335 用直接驅(qū)動(dòng)光耦電路測量串接 4個(gè)電阻的負(fù)載數(shù)據(jù)如下： 輸入 電壓 （ V）： 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 輸出 電流 （ mA）： 340 339 338 336 327 320 318 318 318 318 319 321 320 321 325 325 325 325 換了光耦后，用直接驅(qū)動(dòng) 光耦電路測量串接 4個(gè)電阻的負(fù)載數(shù)據(jù)如下： 輸入（ V）： 140 200 250 290 140 200 290 140 200 250 290 輸出（ mA）： 356 356 355 354 335 334 331 333 332 329 327 經(jīng)過在常溫里試驗(yàn)了一下，發(fā)現(xiàn)其有一定的恒流精度，其優(yōu)點(diǎn)是電路比運(yùn)放方案簡單，損耗低；但是缺點(diǎn)是 ① 精度差，依賴光耦，可能會(huì)有一致性差別 ② 溫漂大，在負(fù) 40 度到正 70 度時(shí)精度變化 20%③ 可靠性不能 保證，量產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)大。所以如果實(shí)用此方案時(shí)，要先對光耦進(jìn)行人工分檔，通過測量其正向壓降進(jìn)行分檔。而且是負(fù)溫度系數(shù)（晶體管方案也有），即夏天溫度高時(shí)，恒流電流低，燈珠發(fā)熱少，冬天溫度低時(shí)，恒流電流高，燈珠發(fā)熱多。 電路原理圖如下 此方案可 以保證電流變化精度在要求范圍內(nèi)，可以驅(qū)動(dòng) 2028 顆 LED，而且經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析其可靠性不錯(cuò)，但是達(dá)到這種性能需要增加 2 元錢的材料成本，而且電路相對復(fù)雜了一些，不過這個(gè)方案適合量產(chǎn)。開路保護(hù)的原理是通過比較負(fù)載端的電壓與設(shè)定值的大小，來驅(qū)動(dòng)光耦，進(jìn)而反饋到芯片 FB 端來控制 MOS 管的導(dǎo)通關(guān)斷時(shí)間。實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)穩(wěn)壓管的電壓會(huì)有大的波動(dòng)，這是因?yàn)樨?fù)載變化時(shí)，穩(wěn)壓管的漏電流會(huì)發(fā)生些許的變化，從而引起了穩(wěn)壓值的漂移；而使用后一種方案的穩(wěn)壓效果相當(dāng)理想，所以最終確定使用 TL431 串聯(lián)電阻為運(yùn)放提供電源此方案可以保證電流變化精度在要求范圍內(nèi)，可以驅(qū)動(dòng) 2028 顆LED，而且經(jīng)理論分析其可靠性不錯(cuò)，但是達(dá)到這種性能需要增加 2 元錢的材 料成本，而且電路相對復(fù)雜了一些，不過這個(gè)方案適合量產(chǎn)。第一是用穩(wěn)壓二極管串聯(lián)電阻的方法，第二是用TL431 串聯(lián)電阻的方法。 運(yùn)放的電源要求是 177。 不隔離型遠(yuǎn)放反饋電路 運(yùn)放加光耦方式的原理是通過運(yùn)放來比較與負(fù)載串聯(lián)的電阻上的壓降，把這個(gè)信號通過光耦的隔離，反饋到芯片的 FB 腳，來控制 MOS 管的導(dǎo)通關(guān)斷時(shí)間。電流變化精度受到外部溫度的影響較大，會(huì)超出要求 范圍，而且其成本也會(huì)相對提高。 不隔離型晶體管反饋電路 該電路原理圖如下 該方案是利用晶體管的反向擊穿特性， 三極管在 PN 結(jié) 溫度變化時(shí)，電壓基準(zhǔn)的話會(huì)有 較大 的變化 ， Vbe=,當(dāng)溫度在 40 度和 80 度變化時(shí)， Vbe 變化是 ℃。 當(dāng) LED 燈珠壞掉一個(gè)的話，此電路的恒定電流值會(huì)增加，這樣會(huì)讓剩下的 LED 燈珠加速老化。況且在負(fù)載 LED 數(shù)量變化時(shí)，輸出電 流變化較大。只改變負(fù)載，改為串接 5個(gè)電阻，測量電壓103V，換算成電流為 410mA。 電路圖如下 在該電路中 用到了 NCP1200 的 CS 腳來控制負(fù)載的電流，原理是在一個(gè)周期內(nèi) MOS 管導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電流開始上升，當(dāng)其值到達(dá)我們設(shè)定的值時(shí)，通過采樣電阻給 CS 端反饋一個(gè)電壓信號，控制 MOS 管的關(guān)斷，此時(shí)負(fù)載由電感供電，電感在下個(gè)開關(guān)周期前將所儲(chǔ)存的能量放完，這種模式叫做不連續(xù)模式。 不隔離型直接反饋電路 針對該電路提出的要求， 為了提高電路的效率，決定使用不隔離型電路，減少變壓器的消耗。 電路要求 本設(shè)計(jì)針對驅(qū)動(dòng)一定數(shù)量的 LED燈珠提出以下要求： 1. 設(shè)計(jì)電路能夠滿足驅(qū)動(dòng) 2330 顆燈珠（一顆 1WLED 燈珠的 驅(qū)動(dòng)電壓大概為 3V，電流為 350mA 左右） 2. 電流精度高，能夠達(dá)到 350mA177。但對于很寬的脈沖 ,r(t)接近 1,而瞬態(tài)熱阻接近穩(wěn)態(tài)熱阻 . 有時(shí)輸入電壓并不是一 個(gè)固定值 ,它會(huì)隨著時(shí)間或者其他因素而變動(dòng) .這個(gè)變動(dòng)導(dǎo)致 PWM 電路提供給 MOSFET 管的驅(qū)動(dòng)電壓是不穩(wěn)定的 .為了讓 MOSFET管在高 gate 電壓下安全 ,很多 MOSFET 管內(nèi)置了穩(wěn)壓管強(qiáng)行限制 gate 電壓的幅值 .在這種情況下 ,當(dāng)提供的驅(qū)動(dòng)電壓超過穩(wěn)壓管的電壓 ,就會(huì)引起較大的靜態(tài)功耗 .同時(shí) ,如果簡單的用電阻分壓的原理降低 gate 電壓 ,就會(huì)出現(xiàn)輸入電壓比較高的時(shí)候 ,MOS 管工作良好 ,而輸入電壓降低的時(shí)候 gate 電壓不足 ,引起導(dǎo)通不夠徹底 ,從而增加功耗 . MOSFET 導(dǎo)通時(shí)需要是柵極電壓大于源極電壓 .而高端驅(qū)動(dòng)的 MOS 管導(dǎo)通時(shí)源極電壓與漏極電壓 (VCC)相同 ,所以這時(shí)柵極電壓要比 VCC 大 4V或 或10V是常用的 MOSFET的導(dǎo)通電壓 ,設(shè)計(jì)時(shí)需要選擇合適 .合適的門電壓會(huì)使得導(dǎo)通時(shí)間快 ,導(dǎo)通電阻小 . 目前市場上也有低電壓驅(qū)動(dòng) MOSFET,但耐壓都較低 ,可以選擇用在串接要求不是很高的場合 . 第三章 設(shè)計(jì) 方案 電路原理 這個(gè)電路的原型是降壓型 buck 電路，原理是在 MOS 管開通時(shí)，輸入電源通過 L 平波和 C 濾波后向負(fù)載端提供電流；當(dāng) MOS 管關(guān)斷后， L 通過二極管續(xù)流，保持負(fù)載電流連續(xù)。P_{D}:結(jié)區(qū)能耗 。降低開關(guān)頻率 ,可以減小單位時(shí)間內(nèi)的開關(guān)次數(shù) .這兩種辦法都 可以減小開關(guān)損耗 . 輸出的要求 :因?yàn)?MOSFET 一般都連接著感性電路 ,會(huì)產(chǎn)生比較強(qiáng)的反向沖擊電流 .另外一個(gè)需要注意的問題是對瞬間短路電流的承受能力 ,對于高頻SMPS 尤其如此 .瞬間短路電流的產(chǎn)生通常是由于驅(qū)動(dòng)電平脈沖的上升或下降過程太長 ,或者傳輸延時(shí)過大 ,瞬間短路電流會(huì)顯著降低電源的效率 ,是MOSFET 發(fā)熱的原因之一 . 估算結(jié)區(qū)溫度 :一般來說 ,即使源極 /漏極電壓超過絕對的最大額定值 ,功率 MOSFET 也很少發(fā)生擊穿 .功率 MOSFET 的擊穿電壓 (BVDSS) 具備正向的溫度系數(shù) .因此 ,溫度越 高 ,擊穿器件所需的電壓越高 .在許多情況下 ,功率 MOSFET 工作時(shí)的環(huán)境溫度超過 25℃ ,其結(jié)區(qū)溫度會(huì)因能量耗散而升至高于環(huán)境溫度 . 當(dāng)擊穿真正發(fā)生時(shí) ,漏極電流會(huì)大得多 ,而擊穿電壓甚