【正文】 90Vac~264Vac 額定輸入電壓范圍 100Vac~240Vac 頻率范圍 47Hz~63Hz 啟動(dòng)電壓 25~70℃ 83Vac 效率 25℃ 83% 輸入電流 25℃ 啟動(dòng)沖擊電流 25℃ 40A冷機(jī)、 220Vac 功率因數(shù) 25℃ / 待機(jī)功耗 25℃ / 泄漏電流 25℃ 輸入對(duì)輸出 ≤ 輸入對(duì)大地 ≤ 保護(hù)功能 輸入 欠壓告警保護(hù)點(diǎn) 90~110Vac，保護(hù)時(shí) P2關(guān)斷 欠壓告警恢復(fù)點(diǎn) 90~110Vac，恢復(fù)時(shí) P2開通，回差大于 5Vac 過壓告警保護(hù)點(diǎn) 245~265Vac,保護(hù)時(shí) P2關(guān)斷 過壓告警恢復(fù)點(diǎn) 245~265Vac,恢復(fù)時(shí) P2開通，回差大于 5Vac 輸出 過功率保護(hù) ~ 蕩機(jī) 過壓保護(hù) ~16V 過流保護(hù) ~ 蕩機(jī) 短路保護(hù) 長(zhǎng)期 ,蕩機(jī)、自恢復(fù) 過溫保護(hù) 工作 環(huán)境 工作溫度及濕度 25℃ ~70℃ 。 1% % 負(fù)載調(diào)整率 25~70℃ 177。 經(jīng)過對(duì) 60W 反激式開關(guān)電源的各個(gè)方面的需求分析，制定如下規(guī)格書： 產(chǎn)品名稱 12V60W反激式開關(guān)電源 輸出 輸出組數(shù) V1 直流輸出 12V 輸出輕載整定范圍 25℃ / 輸出額定電流 輸出電流范圍 額定輸出功率 54W 總峰值輸出功率 / 紋波噪聲 (Ta為環(huán)境溫度）度） 0Ta70℃ 120mVpp 25Ta0℃℃ 300mVpp 輸出調(diào)節(jié)范圍 25℃ / 穩(wěn)壓精度 25~70℃ 177。而且，設(shè)計(jì)時(shí)該電源的電解電容全采用 105℃時(shí)長(zhǎng)壽命日系電解電容，所以 該電源能經(jīng)受住100%滿載老化測(cè)試，具有高效率、高可靠性和長(zhǎng)壽命。 第三章 60W反 激式開關(guān)電源的設(shè)計(jì) 需求分析 此次課題主要是對(duì)開關(guān)電源市場(chǎng)進(jìn)行分析，出于成本、體積、性能等多方面考慮決定設(shè)計(jì)一款 60W 的反激式開關(guān)電源，它是適用于小型工控企業(yè)，其輸出功率為 60W，輸入電壓的范圍為 90~264VAC，輸出電壓 12V。但對(duì)于反激變換器，開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，全部直流電流由接地端向上流過電容；開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，同樣大小的電流電容以補(bǔ)償來管管導(dǎo)通時(shí)電容損失的能量。 但輸出紋波電壓要求并不能最終決定濾波電容的選擇，而是由根據(jù)紋波電壓要求初選的電容的紋波電流額定值決定的。但對(duì)反激變換器，濾波電容必須更大，因?yàn)樵陂_開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)只能由它的儲(chǔ)能向負(fù)載提供電流。 2 、需要大容量且能耐高紋波電流的 輸出紋波電容 反激變換器輸出濾波電容的容量比正激變換器大很多。雖然該電感明顯比正激變換器的電感小很多，但它仍需占用空間。因此，通常要在反激變換器主儲(chǔ)能電容后加小型 LC 濾波器。 通常，電源技術(shù)是以有效值或峰 峰基值來規(guī)定輸出電壓紋波要求的。這將產(chǎn)生窄而高的輸出電壓尖峰 Ip(Np/Ns) Resr。大多數(shù)情況下變換器的輸出電壓低而輸入電壓高，這將造成大的Np/Ns 及大的次級(jí)電流。 反激拓?fù)涞娜秉c(diǎn) 盡管反激變換器有許多的優(yōu)點(diǎn)，但它有以下缺點(diǎn)： 1 、較大的輸出電壓尖峰 導(dǎo)通時(shí)間結(jié)束時(shí)的初級(jí)峰值電流可由式（ ）計(jì)算出來。 雖然不連續(xù)模式存在諸多的缺點(diǎn)，但它比連續(xù)模式應(yīng)用更廣泛。由于不連續(xù)模式下的初級(jí)電流值較高，就要求使用更大電流且可能更昂貴的開關(guān)管。 不連續(xù)模式下的初級(jí)電流峰值約為連續(xù)模式下的兩倍。因此，不連續(xù)模式要求大的導(dǎo)線尺寸和耐高紋波的輸出濾波電容。即使輸出功率不是很大，關(guān)斷瞬間次級(jí)大電流尖峰流入，輸出電感造成較大的 di/dt，也會(huì)在輸出母線產(chǎn)生嚴(yán)重的噪聲。 連續(xù)模式下次級(jí)電流峰值大，將在關(guān)斷瞬間產(chǎn)生較大的輸出電壓尖峰，從而需要較大的 LC 濾波器。次級(jí)電流平均值即為直流負(fù)載電流。不連續(xù)模式電路德響應(yīng)更快且電流或輸入電壓突變引起的輸出電壓尖峰更低。所謂連續(xù)模式是開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，關(guān)斷電流未降到零，在下周期開始時(shí)，次級(jí)仍然維持有電流。決定電路工作模式的參數(shù)是變壓器的勵(lì)磁電感和電路的輸出負(fù)載電流。由于一個(gè)周期內(nèi)傳遞的能量即為輸入功率，一個(gè)周期 T 內(nèi)直流母線電壓 Vdc 提供的功率為 21/ 2 ( )PPPTLI? （ ） 又因， ( 1)P o n PdcVI T L?? ,則有， 22[ ( 1 ) ] ( )22o n o nd c d cPPP TTVVTTLL??? 從上式可見，只要反饋環(huán)保持 VdcTon 恒定，即可保持輸出恒定。其中， Ls 為次級(jí)電感。則由于電感電流不能突變，在 Q1 關(guān)斷瞬間，變壓器次級(jí)電流幅值為 ()SP PMNNII? （ ） 幾個(gè)開關(guān)周期之后，次級(jí)直流電壓上升到 Vom。此時(shí)變壓器存儲(chǔ)的能量為 22()p pE IL? （ ） 式中， E 的單位為焦耳， L 的單位為亨利， I 的單位為安培。其中， Lp 是初級(jí)勵(lì)磁電感。 C C2 電容的選擇應(yīng)保證提供負(fù)載電流的同時(shí)能滿足輸出電壓溫紋波和壓降的要求。從上圖所示的變壓器次級(jí)同名端標(biāo)識(shí)很容易判別出其為反激變換器。輔輸出對(duì)輸入電壓的變化調(diào)整得很好，但對(duì)負(fù)載變化調(diào)整稍差。 從反激式拓?fù)淇梢钥闯?，電路有一主一輔兩個(gè)輸出，主輸出電路接負(fù)反饋閉環(huán)。原邊變壓器線圈相當(dāng)于一個(gè)純電感，流過 Np 的電流線性上升，達(dá)到幅值 Ip。 不連續(xù)模式下反激變換器的工作原理 上圖為工作于不連續(xù)模式下的波形圖，即次級(jí)電流在下一個(gè)周期開始前下降到零。反激拓?fù)湓谳敵龉β蕿?5150W 電源中應(yīng)用非常廣泛，它的最大優(yōu)點(diǎn)是不需要接次級(jí)輸出電感，不需要接輸出濾波電感，使反激變換器成本降低，體積減小。 反激式拓?fù)潆娐饭ぷ髟? 上圖為反激式拓?fù)浞娇驁D。如果細(xì)致的劃分，它包括：輸入濾波、輸入整流、開關(guān)電路、采樣、基準(zhǔn)電源、比較放大器、振蕩器、 V/F 轉(zhuǎn)換、基極驅(qū)動(dòng)、輸出整流、輸出濾波電路等。 簡(jiǎn)單的說，開關(guān)電源原理是： 交流電源輸入經(jīng)過整流濾波成直流； 通過高頻 PWM 脈沖寬度調(diào)制信號(hào)控制開關(guān)管，將整流后的直流加到開關(guān)變壓器初級(jí)上； 開關(guān)變壓器初級(jí)感應(yīng)出高頻電壓，經(jīng)整流濾波供給負(fù)載； 輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路，直接控制 PWM 占空比，以達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的。 第二章 開關(guān)電源的原理 開關(guān)電源的原理分析 開關(guān)電源就是用通過電路控制開關(guān)管進(jìn)行高速的導(dǎo)通和截止，將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進(jìn)行變壓，從而產(chǎn)生一組或多組電壓。數(shù)字電源與模擬電源相比，對(duì)電流檢測(cè)誤差可以進(jìn)行精確的數(shù)字校正，電壓檢測(cè)更精確 。因此，提高開關(guān)電源的功率密度和電源轉(zhuǎn)換效率，使之小型化、輕量化、是人們不斷努力追求的目標(biāo)。 （ 1） 綠色化，綠色化的開關(guān)電源產(chǎn)品將得到廣泛應(yīng)用；綠色開關(guān)電源產(chǎn)品 具體是指顯著的節(jié)能性能和不對(duì)公用電網(wǎng)產(chǎn)生污染的特點(diǎn)； （ 2） 小型集成化，小型的開關(guān)電源已經(jīng)成為現(xiàn)代供電設(shè)備的主流。 （ 4）同步整流技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效。 （ 2）開關(guān)電源吹響數(shù)字化號(hào)角。 （ 4） 高可靠性：通常會(huì)在電路中設(shè)置保護(hù)電路。 （ 2） 輸出電壓的變化范圍大：輸出電壓與輸入電壓無關(guān)，既可以比它低也可以比他高；還可以改變電壓的極性。下圖為電源分類表： 開關(guān)電源變換器可以看做開關(guān)元件，它是通過呈周期性的導(dǎo)通和關(guān)斷，來控制占空比從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。 開關(guān)電源是開關(guān)穩(wěn)壓電源的簡(jiǎn) 稱，一般指輸入為交流電壓、輸出為直流電壓的 AC/DC 變換器。 (2)控制開關(guān)電源的體積大小，對(duì)相關(guān)器件如：變壓器、電容、電感等都要最優(yōu)化的減小體積。這些領(lǐng)域卻又都和電力電子技術(shù)有著密切聯(lián)系，而開關(guān)電源又是其中的一個(gè)重要方面，所以開關(guān)電源有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展前景。 開關(guān)電源技術(shù)是當(dāng)今最重要的支撐科技，也是電力電子技術(shù)的其中一種。 電源技術(shù)行業(yè)已經(jīng)成為了我國具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的電子行業(yè)之一，即使在前幾年全球金融危機(jī)的沖擊下，電源技術(shù)行業(yè)達(dá)到的產(chǎn)值仍是同行業(yè)之最。正是由于這些優(yōu)點(diǎn)，使得反激式開關(guān)電源在家電領(lǐng)域中和小型工控企業(yè)中被廣泛應(yīng)用。隨著市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大，對(duì)電源的技術(shù)要求也越來越高，而其中的開關(guān)電源是采用大功率開關(guān)管的高頻整流電源，它與傳統(tǒng)采用工頻變換技術(shù)的相控電源相比，具有能夠更方便地得到不同的