【正文】 11 李成章：電源，電子丁業(yè)出版社。在本次開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)中，基本達(dá)到各項(xiàng)性能指標(biāo)，且精確度高，效率高，可靠性高，但由于時(shí)間有限，很多問(wèn)題都沒(méi)有考慮周全，還有一些未理解的問(wèn)題和難點(diǎn)，今后會(huì)繼續(xù)研究這個(gè)課題，使設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源的性能更高，功能更完善。 1A ；⑦腳是直流電源供電端，具有欠、過(guò)壓鎖定功能，芯片功耗為 15mW；⑧腳為 5V 基準(zhǔn)電壓輸出端，有 50mA 的負(fù)載能力。但如果在設(shè)計(jì)、分析應(yīng)用TL431 的電路時(shí)，這個(gè)模塊圖對(duì)開(kāi)啟思路，理解電路都是 很有幫助的。由運(yùn)放的特性可知，只有當(dāng) REF 端（同相端）的電壓非常接近 VI（ ）時(shí)，三極管中才會(huì)有一個(gè)穩(wěn)定的非飽和電流通過(guò)，而且隨著 REF 端電壓的微小變化，通過(guò)三極管圖 42 的電流將從 1mA 到 100mA 變化。 3個(gè)引腳分別為：陰極（ CATHODE）、陽(yáng)極（ ANODE）和參考端（ REF）。它的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意地設(shè)置到從 Vref（ ）到 36V范圍內(nèi)的任何值，典型動(dòng)態(tài)阻抗為 ，在很多應(yīng)用中可以用它代替齊納二極管，例如，數(shù)字電壓表，運(yùn)放電路、可調(diào)壓電源，開(kāi)關(guān)電源等等。 因此，在本設(shè)計(jì)中肖特基二極管的采用為 MBR1045。區(qū)分肖特基二極管和超快速恢復(fù)二極的方法是二者的正向壓降不同，肖特基二極管的正向壓降為 ，超快速恢復(fù)二極管的正向壓降啊 。 光耦 NEC2501 參數(shù)如下： 型號(hào)： NEC2501；電流傳輸比 CTR： 80%～ 160%；反向擊穿電壓 V（ BR） CEO：40V；生產(chǎn)廠商： NEC；封裝形式： DIP4 肖特基二極管 SBD（ Schottky Bsrrier Diode） 是一種 N型半導(dǎo)體器件，工作在低電壓、大電流狀態(tài)下，反向恢復(fù)時(shí)間短，只有納秒，正向?qū)▔航禐?，而整流電流達(dá)數(shù)百安。因?yàn)楣怆婑詈掀骶哂辛己玫木€性時(shí)，電源控制調(diào)整十分有序，輸出穩(wěn)定可靠。當(dāng) CTR250%時(shí)，若啟動(dòng)電流或輸出負(fù)載發(fā)生突變，有可能發(fā)生誤觸發(fā)，即誤關(guān)斷，影響正常工作。當(dāng) CTR 為 80%時(shí)，光電耦合器中的發(fā)光二極管需要較大的工作工作電流（ ）才能控制電路的占空比。達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的；通過(guò)光電耦合器進(jìn)行脈沖轉(zhuǎn)換?？蓮V泛用于級(jí)間耦合、信號(hào)傳輸、電氣隔離、電路開(kāi)關(guān)以及電平轉(zhuǎn)換等。不受其他任何電氣干擾和電磁干擾，具有很 強(qiáng)的抗干擾能力。這就實(shí)現(xiàn)了“電 —— 光 —— 電”功能轉(zhuǎn)換，也就是隔離信號(hào)傳遞。它是一種以紅外光進(jìn)行信號(hào)傳遞的器件，由兩部分組成：一是發(fā)光體，實(shí)際上是一只發(fā)光二極管，受輸入電流控制，發(fā)出不同強(qiáng)度的紅外光；另一部分是受光器，受光器接收光照以后，產(chǎn)生光電流并從輸出端輸出。這樣使得開(kāi)光電源控制集成電路 IC1 的①腳的補(bǔ)充輸入電流增大，促使片內(nèi)對(duì) PWM 比較器進(jìn)行調(diào)節(jié)，使占空比減小，輸出電壓下降，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。當(dāng)輸 出負(fù)載變小時(shí)， R9 用于提高輸出電壓的穩(wěn)定性。由 IC R1 R12 組成外部誤差放大器。 圖 33 UC3842構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電源 (2) 反饋電路的設(shè)計(jì) 關(guān)電耦合反饋控制是這樣的： IC2 是關(guān)電耦合器，型號(hào)是 NEC2501。⑥腳輸出的方波信號(hào)經(jīng) R R8 分壓后驅(qū)動(dòng) MOSFEF 功率管，變壓器原邊繞組①②的能量傳遞到副邊各繞組，經(jīng)整流濾波后輸出各數(shù)值不同的直流電壓供負(fù)載使用。④腳和⑧腳外接的 R C8 決定了振蕩頻率，其振蕩頻率的最大值可達(dá) 500KHz。 ④：具有欠壓、過(guò)流、過(guò)壓等多種保護(hù)功能。 ②：工作頻率可高到 500KHZ 而不發(fā)生磁飽和，電壓調(diào)整率可達(dá)到 %，啟動(dòng)電流小于 1MA。 UC3842 既可制成正激式也可以做成反激式。 15 圖 32正激式變換電路原理圖 控制回路單元的設(shè)計(jì) （ 1） 控制電路的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)是以 UC3842為核心設(shè)計(jì)控制部件，根據(jù)其 特點(diǎn)設(shè)計(jì)一個(gè) AC為 220V輸入、 DC 為 12V 輸出的單端正激式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。它還具有多臺(tái)電源并聯(lián)使用而互不受影響的特點(diǎn)，而且可以自動(dòng)均衡，而反激式卻不能做到這點(diǎn)。正激式變換器的優(yōu)點(diǎn)是銅損低，因?yàn)槭褂脽o(wú)氣隙磁芯，電感量較高，變壓器的峰值電流比較小，輸出電壓紋波低；缺點(diǎn)是電路較為復(fù)雜，所用元器件多，如果有假負(fù)載存在，效率將降低。 流經(jīng)扼流圈的電流 LI? 一般是輸出電流 OI 的 20% )(%20 AII oL ?????? 扼流圈的電感量 L 為 )( )()( HI TVVVL L onoFS ??????? ???? 要求輸出紋波電壓應(yīng)小于輸出電壓的 1%。 增大扼流圈的電感，輸出回路雖然可以在工作連續(xù)模式下，但對(duì)電源的效率、體積以及安裝都會(huì)帶來(lái)限制，同時(shí)輸出電流變化率將出現(xiàn)較大的變化。 當(dāng) 輸出電流因負(fù)載變化而降低時(shí)，占空比較小，調(diào)節(jié)輸出電壓不變；如果電路負(fù)載恒定，占空比下降，這 時(shí) 輸出電壓也會(huì)下降。 2L 中的電流 在連續(xù)和斷續(xù) 兩種模式下工作，不論哪種模式，只要輸入輸出電壓 不變，電流波形的斜率不會(huì)因負(fù)載電流的增大或減小的改變。 )(41102021 44( m i n)33 匝?? ??????? em onAB TVN 13 ⑧ 重新確定 ）（ maxonT 是否達(dá)到要求 1013som a xon ??????? V TVVVT FL ）（）（ 占空比： a xon ??? TTD ）（ 占空比符合要求， 未 超過(guò)設(shè)計(jì)范圍，匝數(shù)成立，假設(shè)可行?？紤]到剩磁問(wèn)題和工作頻率，現(xiàn)選用 Bm 為。 ⑥ 變壓器次級(jí)匝數(shù) )( 2N 的計(jì)算 42 10????emons AB TVN Bm為磁通密度，實(shí)際應(yīng)用磁芯的最高溫度為 100℃ ，可以選用 以下。 ④ 變壓器匝數(shù)比（ n）的計(jì)算 變壓器初級(jí)的最低直流電壓為 (min)pV ，一般設(shè) VV 100min ? ?，F(xiàn)選用 100kHz，電源效率取 80%。 ① 工作頻率的確定 工作頻率的確定，輸出電壓高，響應(yīng)速度快，調(diào)整范圍大，但是場(chǎng)效應(yīng)管、整流二極管以及變壓器等發(fā)熱多。 輸入： 85V~265V， AC,50Hz。濾波后的交流電壓經(jīng) VD1 至 VD4 橋式整流以及電解電容 C5濾波后變成 310V 的脈動(dòng)直流電壓。 C C2 組成抗干擾電路，用以仰制正態(tài)噪聲； C C L1 組成抗共模干擾電路，用于仰制共態(tài)噪聲干擾。 開(kāi)關(guān)電源集成控制器中一般包含有振蕩器、誤差放大器、 PWM 觸發(fā)器、狀態(tài)控制器，高品質(zhì)的還有高功率開(kāi)關(guān)管、電流比較器以 及各種功能保護(hù)電路等。主回路將輸入的交流電傳遞給負(fù)載，它決定開(kāi)關(guān)電路的結(jié)構(gòu)形式、變換要求、功率大小、負(fù)載能力等；控制回路按輸入、輸出的條件檢測(cè)、控制主回路的工作狀況。 10 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 開(kāi)關(guān)電源是進(jìn)行交流 /直流（ AC/DC）、直流 /直流（ DC/DC）、直流 /交流（ DC/AC）功率交換的裝置。該穩(wěn)壓電源是目前實(shí)用和理想的穩(wěn)壓源，具有很大的發(fā)展前景。 9 圖 26TL494管腳圖 方案二： UC3842 集成控制器 UC3842 是國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的一種電源集成控制器，是由尤尼創(chuàng)（ Unitrodc） 公司開(kāi)發(fā)的新型控制器件。 TL494 管腳配置及其功能： TL494 的內(nèi)部電路由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、振蕩電路、間歇期調(diào)整電路、兩個(gè)誤差放大器、脈寬調(diào)制比較器以及輸出電路等組成。隨著生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，關(guān)斷速度也有明顯的提高。 (4)關(guān)斷速度比 MOSFET 慢：雖然 IGBT 中前級(jí) MOSFET 的關(guān)斷速度很快，但后級(jí) PNP 型晶體管是少子功率的開(kāi)關(guān)器件，少數(shù)載流子要有復(fù)合、擴(kuò)散和 消失的時(shí)間，在電流迅速下降到