【正文】 占空比 最大 DCmax 47 48 50 % 基于 MOSFET 控制的反激式開關(guān)電源設(shè)計(jì) 最小 DCmin 0 整個(gè)器件 電源電流（注 2） 啟動： （ VCC= UCX845）工作 ICC 12 mA 電源齊納電壓（ =25mA） VZ 30 36 V 注： 。 ? 電流模式工作達(dá) 500KHz 輸出開關(guān)頻率 ? 輸出靜區(qū)時(shí)間從 50%至 70%可調(diào) ? 自動前饋補(bǔ)償 ? 鎖蹲脈寬調(diào)制，用于逐周期限流 ? 內(nèi)部微調(diào)的參考源，帶欠壓鎖定 ? 大電流圖騰柱輸出 ? 輸入欠壓鎖定，帶滯后 ? 低啟動和工作電流 ? 直接與安森美半導(dǎo)體的 SENSEFET 產(chǎn)品接口 基于 MOSFET 控制的反激式開關(guān)電源設(shè)計(jì) 最大額定值 基于 MOSFET 控制的反激式開關(guān)電源設(shè)計(jì) 額定值 符號 值 單位 總電源和齊納電源 （ Icc+Iz） 30 mA 輸出電流拉或灌（注 1） Io A 輸出能量（每周容性負(fù)載） W μ J 電源取樣和電壓反饋輸入 Vin ～ + V 誤差放 大輸出灌電流 Io 10 mA 功耗和熱特性 D 后綴，塑料封裝，外殼 751A，最大功耗 T=25℃ 結(jié)至空氣熱阻 N 后綴，塑料封裝，外殼 626A，最大功耗 T=25℃ 結(jié)至空氣熱阻 Pd R Pd 862 145 100 mW ℃ /W W ℃ /W 工作結(jié)溫 Tj +150 ℃ 工作環(huán)境溫度 Ta 0～ +70 ℃ 保存溫度范圍 Tstg 65～ +150 ℃ 電氣特性（ Vcc=15V。 SO14 封裝的圖騰柱式輸出級有分離的電源和接地管腳。 其它的保護(hù)特性包括帶滯后的輸入和帶滯后的參考欠壓鎖定、逐周電流限制、單個(gè)脈沖測量鎖存，以及每隔一個(gè)振蕩周期將輸出消隱的觸發(fā)器，允許將輸出靜區(qū)定為 50%至 70%。專為離線和直流至直流變換器應(yīng)用而設(shè)計(jì)，為設(shè)計(jì)人員提供只需最少外部元件就能獲得成本效益高的 解決方案。所以選擇 UC3845 系列。各種控制方法見表 4－ 1?？傮w上說，正激式拓?fù)溆秒妷盒涂刂破?，升壓式拓?fù)渫ǔＳ秒娏餍涂刂啤Ｋ械碾娫纯刂破?，無論線性電源還是開關(guān)電源，都要檢測輸出電壓。該電阻的發(fā)展對電流通過開關(guān)量為基礎(chǔ)的電壓和電流，一旦達(dá)到最大值，開關(guān)是關(guān)閉的。例如，如果我們需要一個(gè) 的輸出信號，我們將使用 和 的 K 歐姆的分壓網(wǎng)絡(luò)和航線就此向電壓反饋輸入電阻。 在某些情況下，從輸出電壓的反饋將直接反饋到該控制器，但由于孤立的問題，我們使用一個(gè)單獨(dú)的反饋網(wǎng)絡(luò)（在 節(jié)中介紹），因此我們綁腳 2（電壓反饋輸入）對地。 基于 MOSFET 控制的反激式開關(guān)電源設(shè)計(jì) 該電阻器（ RT）和電容上述表示的 UC3845（ CT）都用于開發(fā)控制器的頻率。這個(gè)控制器的功能是 最 基本的。 反饋CinCoutVoutVin+++控制TN 1 N 2DSW 基于 MOSFET 控制的反激式開關(guān)電源設(shè)計(jì) VswVinISECIpriVinflybkVsatIswIDttt000 ? ?? ?mininouytPK V PI ? outinsw VVV ?? WWPout 1000 —? 圖 32 反激式電路 控制器設(shè)計(jì) 必須有一個(gè)控制使用反激轉(zhuǎn)換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的方法。投入整改階段的 PSpice 示意圖 開關(guān) 設(shè)計(jì) 反激 變壓器設(shè)計(jì) 反激式指當(dāng)功率 MOSFET 導(dǎo)通時(shí)，就將電能儲存在高頻變壓器的初級繞組上，僅當(dāng) MOSFET 關(guān)斷時(shí)，才向次級輸送 電能 。方程 ， ，和 被用來選擇正確的輸入整流二極管 [1]。 ()( m in ) ( )0 .3 *** in a vgin in in rip p le p k p kPC f V V?? () inf 是從電源電壓頻率 inV 是最小峰值 AC 線糾正價(jià)值 rippleV 是峰峰值電壓跌落所需的輸入電容上的 從二極管被選為最大輸入電流和電壓計(jì)算。圖 顯示的PSpice 電路圖這是用來模擬輸入整改階段。整改階段包括一個(gè)共模電感（用來隔離電路），全橋整流，電容。一般常采用以下近似估算法： RLC =（ 3?5） 的條件下，近似認(rèn)為 VO=。F 電容。 圖 4 電容濾波外特性曲線 (d) 電容濾波電路參數(shù)的計(jì)算 負(fù)載平均電壓 VL 升高，紋波減少，且 RLC 越大，電容放電速率越慢，則負(fù)載電壓中的紋波成分越小，負(fù)載平均電壓越高。電容濾波過程見圖 3。在超過 ?t=?/2 后的某基于 MOSFET 控制的反激式開關(guān)電源設(shè)計(jì) 個(gè)點(diǎn)，正弦曲線下降的速率越來越快，當(dāng)剛 超過指數(shù)曲線起始放電速率時(shí)，二極管關(guān)斷。在剛過 ?t=?/2 時(shí)，正弦曲線下降的速率很慢。先假設(shè)二極管關(guān)斷，電容 C 就要以指數(shù)規(guī)律向負(fù)載Ｒ L 放電。此時(shí) C 相當(dāng)于并聯(lián)在 v2 上，所以輸出波形同 v2 ，是正弦波。電容濾波電路如圖 2 所示，在負(fù)載電阻上并聯(lián)了一個(gè)濾 波電容 C。經(jīng)過濾波電路后，既可保留直流分量，又可濾掉一部分交流分量，改變了交直流成分的比例，減小了電路的脈動系數(shù)，改善了直流電壓的質(zhì)量。 2 電容濾波電路 濾波電路利用電抗性元件對交、直流阻抗的不同，實(shí)現(xiàn)濾波。輸出平均電壓為 : 基于 MOSFET 控制的反激式開關(guān)電源設(shè)計(jì) 流過負(fù)載的平均電流為 : 流過二極管的平均電流為 : 二極管所承受的最大反向電壓 二級管的選擇應(yīng)主要考慮以上兩個(gè)因素。單相橋式整流電路的 波形圖見圖 1（ b）。 如圖 4 當(dāng)負(fù)半周時(shí)，二極管 D D4 導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周。根據(jù)圖 1（ a）的電路圖可知： 基于 MOSFET 控制的反激式開關(guān)電源設(shè)計(jì) （ a）橋式整流電路 （ b）波形圖 圖 1 單相橋式整流電路 當(dāng)正半周時(shí)，二極管 D D3 導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周。 為了更清楚的解釋其工作原理，我將橋式整流電路的輸出直接接一個(gè)負(fù)載。 (a) 工作原理 單相橋式整流電路是最基本的將交流轉(zhuǎn)換為直流的電路，因?yàn)槭怯伤闹徽鞫O管 D1～ D4 接成電橋的形式，所以稱為橋式整流電路。 單相橋式整流電路和電容濾波電路 單相橋式式整流電路適用與 1KW 以下的整流電路中。第一種類為橇棒（ Crowbar）器件，另一類為箝位保護(hù)器，即保護(hù)器件在擊穿后，其兩端電壓維持在擊穿電壓上不再上升，以箝位的方式起到保護(hù)作用。但是，不同的浪涌抑制器技術(shù)所串連的內(nèi)部電阻特性也不一樣。所有浪涌抑制器都要用 EMI 濾波電感和串連阻抗來防止超過它們額定的瞬時(shí)能量。相反，開關(guān)電源里面的長導(dǎo)線也會產(chǎn)生 RFI（射頻干擾），并向外發(fā)射，這樣無法通過電源 EMI 檢測。 還有 EMI 濾波器要盡可能靠近電源里的供電線輸入端。為減小漏電流，電容量不得超過 F，并且電容 器中點(diǎn)應(yīng)與大地接通。 C3和 C4 跨接在輸出端，并將電容器的中點(diǎn)接地，能有效地抑制共模干擾。此外，適當(dāng)增加電感量， 可改善低頻衰減特性。 L 的電感量與 EMI 濾波器的額定電流I 有關(guān)。 L 對串模干擾不起作用，但當(dāng)出現(xiàn)共模干擾時(shí)，由于兩個(gè)線圈的磁通方向相同，經(jīng)過耦合后總電感量迅速增大，因此對共模信號呈現(xiàn)很大的感抗，使之不易通過，故稱作共模扼流圈。 基本電 路及其典型應(yīng)用 該五端器件有兩個(gè)輸入端、兩個(gè)輸出端和一個(gè)接地端，使用時(shí)外殼應(yīng)接通大地。在交流離線應(yīng)用場合，經(jīng)常用共模扼流圈，在本設(shè)計(jì)中， EMI 濾波器選用二階共模濾波器。 輸入濾波的前級是 EMI 濾波器。 電磁干擾濾波器（ EMI Filter）是近年來被推廣應(yīng)用的一種新型組合器件。 +H 1H 2ACGNDEMI 濾波器過電壓抑制器整流器 圖 4－ 2 輸入整流濾波電路 EMI 濾波器 隨著電子設(shè)計(jì)、 計(jì)算機(jī)與家用電器的大量涌現(xiàn)和廣泛普及，電網(wǎng)噪聲干擾日益嚴(yán)重并形成一種公害。許多交流輸入離線式電源要求有功率因數(shù)校正（ PFC）。 輸入整流 濾波 輸入整流器 /濾波器電路在開關(guān)電源中不被人重視。這種開關(guān)電源可用于 AV85～ 240V 輸入的電子產(chǎn)品中。這種工作模式使轉(zhuǎn)換器可以在寬泛的電流輸出范圍內(nèi)均保持極高的效率。 PFM 也被稱作“節(jié)電” 模式。運(yùn)用該原理，如果能控制電路上的開關(guān)設(shè)計(jì)（ 半導(dǎo)體 管、 MOSFET、 IGBT 等）的打開時(shí)間（關(guān)閉時(shí)間），就能夠調(diào)節(jié)電流的效率。如圖 1所示，脈沖的占空比可以用脈沖周期、 Ontime、 Offtime表示，如下公式： 占空比＝ Ontime（脈沖的 High 時(shí)間） / 脈沖的一個(gè)周期（ Ontime + Offtime） 輸入 PFI 濾波器和浪涌抑制器 輸入整流和濾波 反饋網(wǎng)絡(luò) 啟動、IC 供電和驅(qū)動電電路 保護(hù)電路