電氣開關(guān)電源設(shè)計(jì)論文-文庫吧資料
2025-07-03 17:14本頁面
【正文】 原邊箝位二極管減輕副邊振蕩，主變壓器起到原、副邊的隔離、耦合作用，原、副邊各一副繞組，以滿足副邊采用全橋整流的要求，原邊加交流互感器，檢測(cè)原邊電流作保護(hù)用。電阻RR2是平衡串聯(lián)電容上的電壓，高頻電容與電解電容并聯(lián)使用，濾除高頻諧波，彌補(bǔ)電解電容高頻特性差的缺陷。濾波電路采用LC 濾波，電感的作用是拓開電流導(dǎo)通時(shí)間，限制電流峰值，可以提高電源的輸入功率因數(shù)。 第3章 開關(guān)電源電路的設(shè)計(jì) 輸入整流濾波電路三相交流電經(jīng)電源內(nèi)部EMI濾波后，加到整流濾波模塊。%，它首要的目的是為振蕩器定時(shí)電容提供充電電流。還附加了一個(gè)內(nèi)部電路，使得任何時(shí)候只要欠壓鎖定有效，輸出就進(jìn)入灌電流模式，這個(gè)特性使外部下拉電阻不再需要。（5）輸出UC3842有一個(gè)單圖騰柱輸出級(jí)，是專門用來直接驅(qū)動(dòng)功率MOSFET的，它能提供高達(dá)177。每個(gè)都具有內(nèi)部的滯后，以防止在通過他們各自的門限時(shí)產(chǎn)生誤輸出動(dòng)作。（4）欠壓鎖定UC3842采用了兩個(gè)欠壓鎖定比較器來保證在輸出級(jí)被驅(qū)動(dòng)之前，集成電路已完全可用。在正常的工作條件下，峰值電感電流由管腳1上的電壓控制，當(dāng)電源輸出過載或者如果輸出電壓取樣丟失時(shí)，異常的工作條件將出現(xiàn)。電感電流通過插入一個(gè)與輸出開關(guān)Q1的源極串聯(lián)的以地為參考的取樣電阻Rs轉(zhuǎn)換成電壓。這樣在逐周基礎(chǔ)上誤差控制峰值電感電流。這將在管腳1處于其最低狀態(tài)時(shí)，保證在輸出（管腳6）不出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)脈沖。誤差放大器輸出（管腳1）用于外部回路補(bǔ)償。圖23 UC3842特性圖1圖24 UC3842特性圖2（2）誤差放大器UC3842提供一個(gè)有可訪問反向輸入和輸出的全補(bǔ)償誤差放大器。圖23是RT和振蕩頻率的關(guān)系曲線，圖24是輸出靜區(qū)時(shí)間和振蕩頻率的關(guān)系曲線。 UC3842功能介紹（1）振蕩頻率的設(shè)置振蕩器的頻率是由定時(shí)元件RT和CT決定的。芯片內(nèi)部具體工作過程分析：反饋電壓與基準(zhǔn)電壓經(jīng)誤差放大器后，得到的誤差電壓作為門限電壓Ve，與采樣電阻上得到的采樣電壓Vs一起接到電流比較器，當(dāng)VsVe時(shí)，比較器輸出高電平給SR鎖存器復(fù)位端R，則Q為高電平，此時(shí)或非門輸出為低電平，開關(guān)管關(guān)斷：隨后R變?yōu)榈碗娖剑琒也為低電平，所以Q保持高電平，開關(guān)管保持關(guān)斷；當(dāng)振蕩器脈沖變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，或非門的輸出將始終為低電平，開關(guān)管仍舊關(guān)斷，但此時(shí)S為高電平Q將變?yōu)榈碗娖剑划?dāng)振蕩器脈沖再次變換為低電平時(shí)，由于S、R均為低電平信號(hào)，Q保持低電平狀態(tài)，此時(shí)或非門輸出為高電平，開關(guān)管再次導(dǎo)通。 UC3842工作原理在UC3842所構(gòu)成的控制電路中，有電壓、電流兩個(gè)控制閉環(huán)回路，電壓控制環(huán)是由反饋電壓回饋到誤差放大器。并且當(dāng)取樣電壓大于1V時(shí)，芯片停止工作，起到保護(hù)開關(guān)管作用；4腳RT/CT：定時(shí)器端，將RT和8腳Vref連接，CT和地相連，以確定振蕩器的頻率，f =（RT*CT）；5腳GND：公共地端；6腳OUTPUT：推挽輸出端，圖騰柱式輸出，上升下降時(shí)間僅為50ns，驅(qū)動(dòng)能力177。它適用于無工頻變壓器的2080W的小功率開關(guān)電源，其工作溫度為0 +70℃，最高輸入電壓為30V，最大輸出電流為1A，最大占空比100%，多用于反激式變換器，故本設(shè)計(jì)選用UC3842型控制芯片。其主要優(yōu)點(diǎn)是其管腳效應(yīng)少，外圍電路簡單，%，工作頻率最高達(dá)500KHz，啟動(dòng)電流小于1mA，正常工作電流為5mA，并可利用高頻變壓器實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的隔離。 UC3842的簡介UC3842是一種性能優(yōu)良的電流控制型脈寬調(diào)制芯片。一般控制電路應(yīng)具有以下功能:控制脈沖產(chǎn)生電路、驅(qū)動(dòng)電路、電壓反饋控制電路、各種保護(hù)電路、輔助電源電路。最后，由輸出整流濾波回路將高頻方波電壓濾波成為所需要的直流電壓或電流，主回路進(jìn)行正常的功率變換所需的觸發(fā)脈沖由控制電路提供。輸入整流濾波回路將交流電通過整流模塊變換成含有脈動(dòng)成分的直流電，然后通過輸入濾波電容使得脈動(dòng)直流電變?yōu)檩^平滑的直流電。電源主電路通過輸入整流濾波、DCDC變換、輸出整流濾波將市電轉(zhuǎn)為所需要的直流電壓。開關(guān)電源的主要結(jié)構(gòu)圖如下：圖21開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖從圖中可以看出，這幾部分是相輔相成的統(tǒng)一整體。第2章 開關(guān)電源整體結(jié)構(gòu)以及原理本章從整體上對(duì)開關(guān)電源的各種功能模塊進(jìn)行了介紹，主要闡述了各模塊的結(jié)構(gòu)、功能以及相互之間的關(guān)系，其中重點(diǎn)介紹了主變換器和控制電路，對(duì)當(dāng)前開關(guān)電源常用的變換器的結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍等進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合本文的實(shí)際情況，選擇了合適的變換器結(jié)構(gòu)；在控制電路部分，介紹了開關(guān)電源控制電路各控制單元的功能以及實(shí)現(xiàn)方法。%,模塊化組合的高頻開關(guān)電源，電信行業(yè)成套電源技術(shù)提高到了一個(gè)嶄新的水平。由于通信事業(yè)發(fā)展的需要，八十年代后期，郵電部加強(qiáng)了通信電源技術(shù)發(fā)展的各項(xiàng)工作，制訂了“通信基礎(chǔ)電源系統(tǒng)設(shè)備系列暫行規(guī)定”，“通信局(站)電源系統(tǒng)總技術(shù)要求”和電源設(shè)備行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等文件，多次派代表參加國際電信能源會(huì)議，并在八十年代后期才第一批引進(jìn)了澳大利亞生產(chǎn)的48V/5OA(開關(guān)頻率為40KHz)和48V/100A(開關(guān)頻率為20KHz)的高頻開關(guān)電源，在吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，投入較大的力量，開始研制自己的開關(guān)電源。直到上世紀(jì)90年代初，我國大多數(shù)通信設(shè)備所用的一次電源仍然是可控硅整流器。一直到80年代才開始生產(chǎn)20KHz DC/DC變換器，但由于受元器件性能的影響，質(zhì)量很不穩(wěn)定，無法作為通信設(shè)備的一次電源使用。但后來，我國的通信電源發(fā)展相當(dāng)緩慢。 國內(nèi)開關(guān)電源的發(fā)展及現(xiàn)狀建國初期，我國郵電部門的科研技術(shù)人員開發(fā)了以國產(chǎn)大功率電動(dòng)發(fā)電機(jī)組為主的成套設(shè)備作為通信電源。在高頻化方面，為提高開關(guān)頻率并克服一般的PWM和準(zhǔn)諧振、多諧振變換器的缺點(diǎn)，又開發(fā)了相移脈寬調(diào)制零電壓開關(guān)諧振變換器，這種電路克服了PWM方式硬開關(guān)造成的較大的開關(guān)損耗的缺點(diǎn)，又實(shí)現(xiàn)了
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