【正文】 6 月 07 日 6 月 14 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯（公開答辯、分組答辯）。 PC817 .................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 開關(guān)電源是利用現(xiàn)代 電力電子技術(shù) ，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由 脈沖寬度調(diào)制 （ PWM）控制 IC 和 MOSFET 構(gòu)成。目前，開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用幾乎所有的電子設(shè)備，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。這些 集成電路具有可微調(diào)的振蕩器、能進(jìn)行精確的占空比控制、溫度補(bǔ)償?shù)膮⒖?、高增益誤差放大器。 本課題是設(shè)計(jì)一個(gè)變頻器的多路輸出的反激式開關(guān)電源，電源取高壓直流（ DC 350V700V）。 15V/200mA； 5V/1A）隔離輸出電源。 關(guān)鍵詞： UC384開關(guān)電源、 反激變換 器 基于 UC3844 變頻器輔助電源的研究設(shè)計(jì) II Design of auxiliary power supply based on UC3844 inverter Abstract： With highspeed development of electronic technology is finding wider and wider application fields of electronic system, electronic equipment is also more and more, their relations with the people work and life is increasingly close, and electronic equipment is inseparable from the reliable power supply, therefore, the requirement to the power supp ly is more flexible. Switching power supply is the modern power electronic technology, to control the turnon and turn off time ratio, to maintain a stable output voltage of power supply, switching power supply from the general pulse width modulation (PWM) control IC and MOSFET. With the development and innovation of power electronic technology, the technology of switching power supply is also constantly innovated. At present, the switching power supply is characterized by small, light weight and high efficiency. It is widely used in almost all electronic devices, and it is a power supply mode which is indispensable in the development of electronic information industry. UC3844 is a high performance fixed frequency current mode controller designed for off line and DC to DC converter applications and design, with minimal external ponents can get cost effective solutions to provide for the design staff. These integrated circuits have a fine tuned oscillator, accurate duty cycle control, temperature pensated reference, and high gain error amplifier. The current sampling parator and a high current totem pole output, is an ideal device for driving power MOSFET. This topic is to design a multiple output flyback converter type switching power supply, power supply for high voltage direct current (DC 350V700V). Requirements based on UC3844 dedicated PWM chip, using the structure of the flyback high voltage direct current (DC 350V700V) input multiplexer (5 line:24V/200mA；177。變頻器技術(shù) 作為一種全新的綠色環(huán)保技術(shù) ,是日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中急需的高級(jí)技術(shù) ,同時(shí)也是國(guó)際上電子技術(shù)更新最快的領(lǐng)域之一。自第一代變頻器以來(lái)，變頻器已經(jīng)經(jīng)歷好幾個(gè)發(fā)展階段：即模擬式、數(shù)字式、智能式、多功能型和現(xiàn)在的新型通用變頻器。 新 型變頻器不僅發(fā)展單機(jī)的數(shù)字化、智能化外，還向其他方向飛速發(fā)展?，F(xiàn)在有一種集通訊、設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)管理于一體的 “ 全集成自動(dòng)化 ” 平臺(tái)概念，它可以使自動(dòng)化和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及通訊和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，以及伺服裝置、控制器、變頻器及通訊裝置等配置，都可以像驅(qū)動(dòng)裝置嵌入全集成自動(dòng)化的系統(tǒng)那樣進(jìn)行，可以為廣大用戶提供最好的系統(tǒng)功能。因?yàn)樾滦妥冾l器可與現(xiàn)場(chǎng)的總線： CAN Open、 ProfibusDP、Ether、 Device Net 、 InterbusS 、 CCLink、 LONWORKS、 ModbusPlus、 TLINK 等通訊。 新型變頻器其中可以設(shè)置多種應(yīng)用類軟件，甚至有的品牌可提供多達(dá) 100 余種的應(yīng)用軟件，隨時(shí)滿足各種現(xiàn)場(chǎng)需要。變頻器功能設(shè)置軟件可以在 WINDOWS95 或者98 的系統(tǒng)下設(shè)置變頻器的功能和數(shù)據(jù)通訊。 基于 UC3844 變頻器輔助電源的研究設(shè)計(jì) 2 變頻器工作原理 變頻器的工作原理是通過(guò)控制電路來(lái)控制主電路，主電路中的整流器將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，直流中間電路將直流電進(jìn)行平滑濾波 (電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。 )，逆變器最后將直流電再轉(zhuǎn)換為所需頻率和電壓的交流電，部分變頻器還會(huì)在電路內(nèi)加入 CPU 等部件，來(lái)進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)矩運(yùn)算。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。為了抑制電壓波動(dòng)，采用電感和電容吸收脈動(dòng)電壓（電流）。 （ 3）逆變器 同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時(shí)間使 6 個(gè)開關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到 3 相交流輸出。 控制電路是給異步電動(dòng)機(jī)供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號(hào)的回路，它有頻率、電壓的 “ 運(yùn)算電路 ” ，主電路的 “ 電壓、電流檢測(cè)電路 ” ，電動(dòng)機(jī)的 “ 速度檢測(cè)電路 ” ，將運(yùn)算電路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的 “ 驅(qū)動(dòng)電路 ” ，以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的 “ 保護(hù)電路 ” 組成。 （ 2）電壓、電流檢測(cè)電路：與主回路電位隔離檢測(cè)電壓、電流等。它與控制電路 隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。 （ 5）保護(hù)電路：檢測(cè)主電路的電壓、電流等，當(dāng)發(fā)生過(guò)載或過(guò)電壓等異常時(shí)，為了防止逆變器和異步電動(dòng)機(jī)損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。目前變頻器主要是依靠二極管橋式電路的整流技術(shù)進(jìn)行整流。諧波會(huì)嚴(yán)重 “ 污染 ” 電網(wǎng)，不可控制性會(huì)使電路無(wú)法調(diào)節(jié)所得直流電的大小。 變頻器的逆變電路根據(jù)逆變電路輸出電壓調(diào)制方法分類有脈幅調(diào)制 PAM 、脈寬調(diào)制 PWM 、正弦脈寬調(diào)制 SPWM 等 3 種類型。 整流器分為電壓型和電流型兩大類。它以其較低的損耗、簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、方便的控制和較快的響應(yīng)速度等一系列優(yōu)點(diǎn)，一直成為 PWM 整流器研究的重點(diǎn)。 圖 一種三相電壓型 PWM 整流器 基于 UC3844 變頻器輔助電源的研究設(shè)計(jì) 4 電流型 PWM 控制系統(tǒng)的流程框圖如圖所示?？刂圃硎?:給定的電壓 Ug與從輸出反饋回的電壓 Ur 進(jìn)行比較 ,得到的電壓誤差經(jīng)電壓調(diào)節(jié)器輸出作為另一個(gè)給定的電壓信號(hào) Ue。 電流型 PWM 控制的優(yōu)點(diǎn)如下 : a)負(fù)載調(diào)整率好。 b)電壓調(diào)整率好。如果輸入電壓的變化是持續(xù)的 ,電壓反饋環(huán)也起作用 ,可以達(dá)到較高的調(diào)整率。電壓控制單閉環(huán)系統(tǒng)是一個(gè)無(wú)條件的二階穩(wěn)定系統(tǒng)。 變頻器的開關(guān)電源簡(jiǎn)介 開關(guān)電源的發(fā)展 開關(guān)電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。 SMT 技術(shù)的應(yīng)用使得開關(guān)電源取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關(guān)電源的輕、小、薄。對(duì)于高可靠性指標(biāo)，美國(guó)的開關(guān)電源生產(chǎn)商通過(guò)降低運(yùn)行電流，降低結(jié)溫等措施以減少器件的應(yīng)力，使得產(chǎn)品的可靠性大大提 高。 SCR 在開關(guān)電源輸入整流電路及軟啟動(dòng)電路中有少量應(yīng)用， GTR 驅(qū)動(dòng)困難，開關(guān)頻率低，逐漸被 IGBT 和 MOSFET 取代。開關(guān)電源可分為 AC/DC 和 DC/DC 兩大類，DC/DC 變換器現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)模塊化，且設(shè)計(jì)技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國(guó)內(nèi)外均已成熟和標(biāo)準(zhǔn)化，并已 得到用戶的認(rèn)可，但 AC/DC 的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進(jìn)程中，遇到較為復(fù)雜的技術(shù)和工藝制造問(wèn)題。 模塊化是開關(guān)電源發(fā)展的總體趨勢(shì)，可以采用模塊化電源組成分布式電源系統(tǒng)，可以設(shè)計(jì)成 N+1 冗余電源系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴(kuò)展。 電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新，使開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。 開關(guān)電源的工作原理： 開關(guān)電源的工作過(guò)程相當(dāng)容易理解，在線性電源中，讓功率晶體管工作在線性模式，與線性電源不同的是， PWM 開關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài)，在這兩種狀態(tài)中，加在功率晶體管上的伏 安乘積是很小的（在導(dǎo)通時(shí)，電壓低，電流大；關(guān)斷時(shí)，電壓高，電流?。?/功率器件上的伏安乘積就是功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗。脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來(lái)調(diào)節(jié)。通過(guò)增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓值。 基于 UC3844 變頻器輔助電源的研究設(shè)計(jì) 6 控制器的主要目的是保持輸出電壓穩(wěn)定，其工作過(guò)程與線性形式的控制器很類似。他們的不同之處在于，誤差放大器的輸出（誤差電壓）在驅(qū)動(dòng)功率管之前要經(jīng)過(guò)一個(gè)電壓/脈沖寬度轉(zhuǎn)換單元。盡管它們各部分的布置差別很小，但是工作過(guò)程相差很大，在特定的應(yīng)用場(chǎng)合下各有優(yōu)點(diǎn)。激勵(lì)信號(hào)激勵(lì)功率晶體管，晶體管交替工作在飽和導(dǎo)通與截止的快速開關(guān)狀態(tài)，頻率一般在幾十到幾百 kHz。 (2)濾波的效率高，大大減小了濾波電容的容量和體積。采用開關(guān)穩(wěn)壓電源時(shí)，在相同的紋波輸出電壓的要求下，濾波電容的容量遠(yuǎn)小于線性穩(wěn)壓電源中濾波電容容量。激勵(lì)信號(hào)的占空比和激勵(lì)信號(hào)的頻率是用來(lái)調(diào)節(jié)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出電壓的，并且通過(guò)變頻或調(diào)寬，可以對(duì)輸入電壓的變化進(jìn)行補(bǔ)償。 (4)體積小。因此開關(guān)穩(wěn)壓電源無(wú)論是體積還是重量都有所減小。例如，有調(diào)寬型和調(diào)頻型，自激式和他激式，有單端式和雙端式。 開關(guān)電源的構(gòu)成 變頻器開關(guān)電源主要包括整流濾波電路、變換器、控制電路、保護(hù)電路組成。 在變頻器整流的過(guò)程中，可以產(chǎn)生大量的高次諧波，據(jù)綠波杰能的不完全統(tǒng)計(jì)，最高的電流畸變率，可以達(dá)到 70%以上。 變頻器輸入濾波器，就是為了解決變頻器干擾電網(wǎng)的問(wèn)題 ，同時(shí)，亦能解決變頻器遭受電網(wǎng)中的諧波危害所產(chǎn)生的過(guò)壓、過(guò)流、欠壓、過(guò)載、過(guò)熱等誤報(bào)警、誤動(dòng)作、拒動(dòng)等問(wèn)題。 第二，對(duì)變頻器產(chǎn)生的諧波進(jìn)行抑制。 開關(guān)電源有兩種常用的變換器： ① PWM 變換器 脈沖寬度調(diào)制簡(jiǎn)稱脈寬調(diào)制。是一種非常有效的技術(shù)，在通信、功率控制、測(cè)量與變換等許多領(lǐng)域都有所應(yīng)用。 脈沖寬度調(diào)制（ PWM）通過(guò)高分辨率計(jì)數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來(lái)對(duì)一個(gè)具體模擬信號(hào)的電平進(jìn)行編碼。 SU 1++VTCi sU 0 圖 PWM 變換器原理圖 電壓或電流源是以一種通或斷的重復(fù)脈沖序列。所以如果帶寬夠的話，所有模擬值都可以使用 PWM 來(lái)編碼。 多數(shù)負(fù)載 (無(wú)論是電感性負(fù)載還是電容性負(fù)載 )需要的調(diào)制頻率高于 10Hz，通常調(diào)制頻率為 1kHz 到 200kHz 之間。通過(guò)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)向 PWM，可以很大程度上地延長(zhǎng)通信距離。 ② DC/DC 變換器 DC/DC 變換器在開關(guān)電源