【正文】 1/3時，下降速度明顯變慢，俗稱“拖尾”。前級是個電流較小的 MOSFET，允許導(dǎo)通電阻較大， Nˉ層可以適當(dāng) 地加厚，耐壓可以提高。 IGBT 的特點： (1)IGBT 是一種電壓控制的功率開關(guān)器件： IGBT 等效于用 MOSFET 做驅(qū)動級的一種壓控功率開關(guān)器件。 方案二：絕緣柵雙極性晶體管 絕緣柵雙極性晶體管（ IGBT） 是一種大電流密度、高電壓激勵的場控制器件，是高壓、高速新型大功率器件。所有類型的有源功率因數(shù)矯正器都是為驅(qū)動功率 MOSFET 而 7 設(shè)計的。這是因為 MOSFET 是一種依靠多數(shù)載流子工作的單極性器件，不存在二次擊 穿和少數(shù)載流子的儲存時間問題，所以具有較大的安全工作區(qū)、良好的散熱穩(wěn)定性和非?？斓拈_關(guān)速度。用作開關(guān)的器件主要有大功率晶體管、 MOSFET 管與 IGBT 等。 圖 25橋式變壓器 主電路功率模塊 功率開關(guān)器的選擇 開關(guān)電源中的功率開關(guān)器件是影響電源可靠性的關(guān)鍵器件。 VT VT 4在 Vin電壓 的作用下趨向?qū)?，又開始了新一輪的“開”和“關(guān)”工作循環(huán)。由于變壓器初級電壓增加，次級繞組的感應(yīng)電流也跟著上升，二極管 VD2 慢慢進(jìn)入反向偏置狀態(tài)，二極管 VD1卻進(jìn)入正向?qū)?，電?L的電壓緊跟著上升。這一變化的快慢是由次級繞組 Ns 的漏感及二極 6 管 VD VD2的性能決定的。在這一過程中，變壓器初級電流 Ip 逐漸升高。當(dāng)給 VT VT 3以等量觸發(fā)脈沖時，兩只晶體管同時導(dǎo)通，等到觸發(fā)脈沖消失后，兩只晶體管又同時截止。在一個電子開關(guān)周期中， 4只晶體管中每一條對角線上的兩只管子為一組。二極管 VD5對三極管 VT1的導(dǎo)通鉗位，反激能量再對電容 C1 進(jìn)行充電。如果這時 VT2 的基極有觸發(fā)脈沖，則 VT2 導(dǎo)通，初級繞組黑點標(biāo)示端電壓變負(fù)， Ip 電流加上磁化電流流經(jīng)初級繞組和 VT 2，然后重復(fù)前面的過程。在 VD6 導(dǎo)通的過程中，反激能量對 C2 進(jìn)行充電。由于初級繞組和漏感的作用，電流繼續(xù)流入初級繞組黑點標(biāo)示端。如果 C C2 容量、耐壓 均相等，在某一只開關(guān)晶體管導(dǎo)通時，繞組上的電壓只有電源電壓 Vin 的一半。電容 C C2 與開關(guān)晶體管 VT VT 2 組成變換器，如圖24 所示。圖 23（ b）是反激式變換器開關(guān)電源的電壓輸出波形。所謂反激式變換器開關(guān)電源，是指當(dāng)變換器的初級線圈被直流電壓激勵時，變換器的次級線圈沒有向負(fù)載提供功率輸出，而僅在變換器 初級線圈的激勵電壓被關(guān)斷后，才向負(fù)載提供功率輸出，這種變換器開關(guān)電源稱為反激式開關(guān)電源。因此，在圖 22 中，為了防止在控制開關(guān) K 關(guān)斷瞬間產(chǎn)生反電動勢擊穿開關(guān)器件，在開關(guān)電源變換器中增加一個反電動勢能量吸收反饋線圈 N3繞組，以及增加了一個削反峰二極管 D3。如果把高頻變壓器初線圈或次級線圈的同名端弄反，圖 22就不再是正激式變換器開關(guān)電源了。圖22 是正激式變換器開關(guān)電源的簡單工作原理圖，圖 22 中 Ui 是開關(guān)電源的輸入電壓， T是高頻變壓器， K 是控制開關(guān)， L 是儲能濾波電感， C是儲能濾波電容，D2是續(xù)流二極管， D3是削反峰二極管， R是負(fù)載電阻。 方案一：采用正激式變換器開關(guān)電源 正激式變換器開關(guān)電源輸出電壓的瞬態(tài)控制特性和輸出電壓負(fù)載特性，相對來說比較好，因此，工作比較穩(wěn)定，輸出電壓不容易產(chǎn)生抖動，在一些對輸出電壓參數(shù)要求比較高的場合，經(jīng)常使用。高頻變換器工作時是利用一功率開關(guān)器件的高速通斷，從而使變換器進(jìn)行能量傳輸。 2 2 系統(tǒng)方案選擇和論證 設(shè)計要求 在電壓 220V、 50HZ，電壓變化范圍 +15% ~ 20%條件下： （ 1） 輸出電壓可調(diào)范圍： +12V （ 2） 最大輸出電流： 10A 開關(guān)電源通常由：輸入電路、功率轉(zhuǎn)換、輸出電路、控制電路、頻率振蕩發(fā)生器五大部分組成。所以，凡是用半導(dǎo)體功率器件作開關(guān)，將一種電源形態(tài)轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)的電路，叫做開關(guān)變換電路。為了達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的，電源變換的方法是多樣的。我們用的電，一般都需經(jīng)過轉(zhuǎn)換才能適合使用的需要，例 如交流轉(zhuǎn)換成直流，高電壓變成低電壓，大功率變換為小功率等。 目次 1 引言 ............................................................................................................................ 1 2 系統(tǒng)方案選擇和論證 ................................................................................................ 2 設(shè)計要求 ................................................................................................................ 2 系統(tǒng)基本方案 ......................................................................................................... 2 方案選擇和論證 ..................................................................................................... 3 主電路方案 ........................................................................................................ 3 主電路功率模塊 ................................................................................................ 6 控制電路的選 擇 ................................................................................................ 8 系統(tǒng)方案確定 .................................................................................................... 9 3 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) ...................................................................................................... 10 系統(tǒng)硬件的基本組成 ........................................................................................... 10 主要單元的電路設(shè)計 ........................................................................................... 10 主要電路部分電路設(shè)計 .................................................................................... 10 控制回路單元的設(shè)計 ...................................................................................... 15 4