【正文】 4）中，得到N=。經(jīng)全波整流和濾波后直流輸入電壓的最大值、最小值分別為U≈360V，U≈240V。 PQ型磁芯規(guī)格及參數(shù)型號 A B C D E F I Ae(c㎡) Le(cm)Ve(cm3) AL(nH/N2) μePQ 20/16 14 18 3880 1868 PQ 20/20 14 18 3310 1944 PQ 26/20 19 23 12 6170 1920 PQ 26/25 19 5250 1972 PQ 32/20 32 22 19 7310 1896 PQ 32/30 32 22 19 5140 1898 PQ 35/35 35 26 32 4860 1733 PQ 40/40 41 28 37 4300 1738 PQ 50/50 50 32 44 6720 1850 當電網(wǎng)電壓在220V177。查表382可知，PQ50/50型磁芯的S= cm，與之最為接近。設(shè)開關(guān)電源的效率=70%，則高頻變壓器的額定輸入功率P= P/=600W。S= （317）其中，P的單位是W。由于隔離變壓器T除了具有初、次級間安全隔離的作用外，它還有變壓器和扼流圈的作用，所以在全橋推挽式變換器的輸出部分一般不需要加電感，但在實際應用中，往往在整流器和濾波電容之間加一個小的電感線圈，用以降低高頻開關(guān)噪聲的峰值[7]。C12為保護電容，用于濾掉由一次、二次繞組耦合電容引起的干攏。由R4和IC1來調(diào)節(jié)控制端電流，通過改變輸出占空比達到穩(wěn)壓目的。二次繞組電壓能過DC1L1低通扼流圈、C1C15整流濾波，獲得5V輸出電壓。D4和D7能將漏感產(chǎn)生的尖峰電壓鉗位到安全值，并能衰減振鈴電壓。同理，（314）、（315）、（316）式的計算結(jié)果，只給出了計算推挽式變壓器開關(guān)電源儲能濾波電感L的中間值，或平均值，對于極端情況可以在平均值的計算結(jié)果上再乘以一個大于1的系數(shù)。把上面已知條件代入313式，可求得： （314）或 （315）同時可以求得輸出電壓Uo為： （316）(314）、（315）、（316）式就是計算推挽式變壓器開關(guān)電源儲能濾波電感和濾波輸出電壓的表達式（）。由此可知，當要求輸出電壓可調(diào)范圍為最大時。因此，當控制開關(guān)K，推挽式變壓器開關(guān)電源經(jīng)整流后輸出的電壓波形基本上是純直流，沒有交流成分，輸出電壓Uo等于最大值Up，因此，可以不需要儲能電感濾波。根據(jù)上面分析結(jié)果，式39可以寫為： （312）或 （313）由式39可知，當控制開關(guān)K，Upa與Upa基本相等，由此我們也可以認為Up與Up基本相等。當控制開關(guān)K由接通期間Ton突然轉(zhuǎn)換到關(guān)斷期間Toff的瞬間，流過電感L的電流iL達到最大值： （39），即： （310）根據(jù)39式，310式還可進一步求得： （311）該式就是計算推挽式變壓器開關(guān)電源輸出電壓的表達式。 對式進行積分得： （38）式中i（0）為初始電流（t = 0時刻流過電感L的電流），即：控制開關(guān)K1剛接通瞬間，流過電感L的電流，或稱流過電感L的初始電流。 （34）或 （35）同時可以求得輸出電壓Uo為： （36） 推挽式變壓器開關(guān)電源儲能濾波電感參數(shù)的計算，當控制開關(guān)K1接通時，輸入電壓Ui通過控制開關(guān)K1加到開關(guān)變壓器線圈N1繞組的兩端，在控制開關(guān)K1接通Ton期間，開關(guān)變壓器線圈N3繞組輸出一個幅度為Up（半波平均值）的正激電壓uo，然后加到儲能濾波電感L和儲能濾波電容C組成的濾波電路上，在此期間儲能濾波電感L兩端的電壓eL為： （37）式34中：Ui為輸入電壓，Uo為直流輸出電壓，即：Uo為濾波電容兩端電壓uc的平均值。）中，僅用儲能電容對整流輸出電壓進行濾波，是很難從脈動直流中取出輸出電壓的平均值的，必須同時使用儲能濾波電感才能取出輸出電壓的平均值。）中，實線波形對應控制開關(guān)K1接通時，開關(guān)變壓器次級線圈N3繞組兩端輸出電壓經(jīng)橋式或全波整流后的波形；虛線波形對應控制開關(guān)K2接通時，開關(guān)變壓器次級線圈N3繞組兩端輸出電壓經(jīng)橋式或全波整流后的波形。）表示開關(guān)變壓器次級線圈N3繞組兩端輸出電壓經(jīng)全波整流后的電壓波形。）表示控制開關(guān)K2接通時，變壓器初級線圈N2繞組兩端的電壓波形。在全波整流輸出的LC儲能濾波電路中可以省去一個續(xù)流二極管，因為用于全波整流的兩個二極管可以輪流充當續(xù)流二極管的作用。在電路中，它是以變壓器的形式出現(xiàn)的，但實際上它起的作用是扼流圈。上述幾步完成后，就可以根據(jù)壓敏電阻參數(shù)資料選擇合適的壓敏電阻器件。瞬間的能量消耗在壓敏電阻上，在選擇壓敏電阻時應按下述步驟進行。用在這種環(huán)境中最通用的抑制干擾器件是金局氧化物壓敏電阻(MOV)瞬態(tài)電壓抑制器。另一方面，電感性開關(guān)產(chǎn)生的電壓尖峰的能量滿足下面的公式： （33）式33中L是電感器的漏感，I是通過線圈的電流。比如電網(wǎng)附近有電感性開關(guān)，暴風雨天氣時的雷電現(xiàn)象，都是產(chǎn)生高尖峰的因素。這樣，就不會影響整個開關(guān)電源的效率。當電容開始充電時，充電電流流過熱敏電阻，開始對其加熱。當開關(guān)電源接通時，熱敏電阻的阻值基本上是電阻的標稱值。熱敏電阻技術(shù)：這種方法是把NTc(負溫度系數(shù))的熱敏電阻串聯(lián)在交流輸入端或者串聯(lián)在經(jīng)過橋式整流后的直流線上。用以增加對交流線路的阻抗，把浪捅電流減小到安全值。如果不采取任何保護措施，浪涌電流可接近幾百安培。所以必須在電源的輸入端采取一些限流措施，才能有效地將浪涌電流減小到允許的范圍之內(nèi)。相電壓有效值：Vline(min) ～Vline(max)：220V*（15%～20%）=176～253V相電壓峰值：Vline(min) ～Vline(max)：249～358V 整流濾波后直流電壓的最大脈動值：Vpp=Vline(min)*（20%～25%）=50V（單相） 整流濾波后的直流電壓Vin:（Vline(min)Vpp）～Vline(max)為了保證整流濾波后的直流電壓最小值Vin(min)符合要求，每個周期中Cin所提供的能量約為：Win====(焦耳)每個半周期輸入濾波電容所提供的能量為： =Cin[(Vline(min))2Vin(min)2] （31）因此輸入濾波電容容量為：Cin=Win/((Vline(min))2Vin(min)2)=713F （32）上式中，變壓器轉(zhuǎn)換率=70%，由于我們提供的是單相輸入則：A=1，頻率f=40KHZ。 輸入濾波電容在交流輸入電壓最低時，整流濾波后的直流電壓的脈動值Vpp是最低輸入交流電壓峰值的20%25%。現(xiàn)代的電子設(shè)備生產(chǎn)廠家一般都要滿足國際市場的需求，所以他們所設(shè)計的開關(guān)電源必須要適應世界范圍的交流輸入電壓，通常是180260v的范圍。220V市電經(jīng)整流橋整流以后，變?yōu)榧s300V的。 輸入電路設(shè)計前面已經(jīng)提到，隔離式開關(guān)電源是直接對輸入的交流電壓進行整流，而不需要低頻線性隔離變壓器。因此，在交流輸入端，必須要設(shè)置無線頻率干擾(RFl)濾波器，把高頻干擾減少到可接收的范圍。為了調(diào)節(jié)輸出電壓，使得在輸入交流和輸出負載發(fā)生變化時，輸出電壓能保持穩(wěn)定，在這里采用一個叫做脈沖寬度調(diào)制器(PWM)的電路，通過對輸出電壓采樣，并把采樣的結(jié)果反饋給控制電路，控制電路把它與基準電壓進行比較，根據(jù)比較結(jié)果來控制高頻功率開關(guān)元件的開關(guān)時間比例(占空比)，達到調(diào)整輸出電壓的目的[4]。 開關(guān)電源的基本功能框圖，交流線路電壓無論是來自電網(wǎng)的，還是經(jīng)過變壓器降壓的，首先要經(jīng)過整流、濾波電路變成含有一定脈動電壓成分的直流電壓，然后進入高頻變換部分。各種形式的電源電路的基本功能塊是相同的，只是完成這些功能的技術(shù)手段有所不同。主要分為半橋式、全橋式、推挽式、單端反激式、單端正激式等。（4）維護和再設(shè)計：當軟件投入現(xiàn)場運行時，一方面可能會發(fā)生各種現(xiàn)場問題，因而需要進一步對系統(tǒng)軟件進行改造和完善；另一方面，用戶往往會由于環(huán)境或技術(shù)條件的變化，提出比原計劃更多的要求，因而需要對原系統(tǒng)軟件進行改進和擴充，然后再重新固化，以適應情況變化的要求。（3）文件編制：文件編制是用流程圖、注釋、存儲器分配說明等方法來描述程序來形成文件，以便用戶和操作人員了解。 軟件設(shè)計步驟（1）系統(tǒng)定義：就是清楚地列出系統(tǒng)的各個部分與軟件設(shè)計有關(guān)的特點，并進行定義，以作為軟件設(shè)計的依據(jù)，系統(tǒng)定義是對系統(tǒng)任務的描述。模塊化程序設(shè)計是把整個系統(tǒng)按照一定規(guī)則劃分成若干個模塊，并且對劃分的模塊可進一步詳細劃分，直到最下層的每個模塊能相對獨立且容易編程為止。（3）模塊化程序設(shè)計：模塊實質(zhì)就是具有一定功能，相對獨立的程序段。（2）自頂向下的程序設(shè)計：這種設(shè)計方法是先從系統(tǒng)一級的管理程序開始設(shè)計，從屬的程序或子程序用一些程序符號來代替。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計規(guī)定任何程序序列必須由直線順序結(jié)構(gòu)，條件結(jié)構(gòu)，循環(huán)結(jié)構(gòu)基本形式組成。本次設(shè)計利用C語言作為主程序，分別調(diào)用了AD轉(zhuǎn)換子程序，PWM子程序，編碼器中斷子程序，串口中斷子程序，數(shù)碼管LED顯示子程序。軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖26所示。軟件的設(shè)計就是對串口、顯示、編碼器、PWM、ADC這五個模塊的控制。保存該電壓編號，讀對應電壓，并將電壓值送到STC12C5616A