【正文】 其磁芯截面積為： 21 .2 1 .2 1 .4 4 c mCA ? ? ? 窗口面積為： 20 .8 2 .3 1 .8 4 c mmA ? ? ? 磁路長(zhǎng)度： 10 ml ??? 面積乘積為： c mCmAA ? ? ? （ 37） 所以綜上計(jì)算 EI40 滿足功率輸出能力要求。 （ 1）主輸出繞組匝數(shù)為： ? ? ? ? 1212 ??? ????? ??BM A XC E ODO UUV UUNN （匝） （ 310） 即只要主輸出繞組匝數(shù)大于上式的計(jì)算值，開關(guān)管就不會(huì)過壓。 高頻開關(guān)電源控制電路的設(shè)計(jì) 開關(guān)電源的主電 路主要處理電能，而控制電路主要處理電信號(hào)，屬于 “弱電 ”電路，但它控制著主電路中的開關(guān)器件的工作，一旦出現(xiàn)失誤，將造成嚴(yán)重后果，使整個(gè)電源停止工作或損壞。因此，控制電路的設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)電源的性能至關(guān)重要。電流控制模式優(yōu)點(diǎn)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，補(bǔ)償及保護(hù)電路簡(jiǎn)單，增益帶寬大，易于均流及可防止偏磁等。如圖 。由圖可以看出電壓控制模式只有一個(gè)電壓反饋閉環(huán)，采用脈沖寬度調(diào)制法。 如圖（ 2）為峰值電流控制模式的 PWM 原理圖。它工作的基本原理是：輸出電壓 oU 與參考電壓refU 經(jīng)誤差放大器 EA 放大后得到一個(gè)誤差電壓信號(hào) eU ，eU 再與變壓器初級(jí)電感線圈中電流的采樣電壓 rU 比較，產(chǎn)生調(diào)制脈沖的寬度 ， 由恒頻時(shí)鐘脈沖置位鎖存 器輸出脈沖，使得誤差信號(hào)對(duì)電感電流的峰值起控制作用。 若輸入電壓下降 ， 整流后的直流電壓下降 ， 經(jīng)電感延遲使輸出電壓下降 ， 經(jīng)誤差放大器延遲 ， eU 電壓不變 ， 在電流環(huán)中電感的峰值電流也隨輸入電壓下降 ， 電感電流的斜率 dtdi/ 下降 ， 導(dǎo)致斜坡電壓推遲到達(dá) eU ， 使 PWM 占空比增大 ， 起到調(diào)整輸出電壓的作用。該調(diào)制器單端輸出，能直接驅(qū)動(dòng)雙 極型的功率管或場(chǎng)效應(yīng)管。該芯片集成了振蕩器、具有高溫補(bǔ)償?shù)母咴鲆嬲`差放大器、電流檢測(cè)比較器、圖騰柱輸出電流、輸入和基準(zhǔn)欠電壓鎖定電路以及 PWM鎖存器電路。 UC3842為雙列 8腳單端輸出的它激式開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)集成電路，如圖 。圖 23 示出了 UC3842 內(nèi)部框圖和引腳圖， UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式，共有 8 個(gè)引腳，各腳功能如下： 圖 ① 腳是誤差放大器的輸出端，外接阻容元件用于改善誤差放大器的增 益和頻率 ② 腳是反饋電壓輸入端，此腳電壓與誤差放大器同相端的 基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差電壓，從而控制脈沖寬度； ③ 腳為電流檢測(cè)輸入端， 當(dāng)檢測(cè)電壓超過 1V時(shí)縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài)； ④ 腳為定時(shí)端，內(nèi)部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時(shí)間常數(shù)決定， f=（ RTC T）； 14 ⑤ 腳為公共地端； ⑥ 腳為推挽輸出端，內(nèi)部為圖騰柱式，上升、下降時(shí)間僅為 50ns 驅(qū)動(dòng)能力為 177。 的使用特點(diǎn) （ 1）采用單端圖騰柱式 PWM脈沖輸出，輸出驅(qū)動(dòng)電流為 177。1 A。處于正常工作狀態(tài)時(shí)，工作電壓在 10～ 34 V之間，負(fù)載電流為 15 mA 。 （ 3）內(nèi)設(shè) 5 V（ 50mA ）基準(zhǔn)電壓源，經(jīng) 2∶ 1分壓后作為取樣基準(zhǔn)電壓。若驅(qū)動(dòng)雙極型三極管，應(yīng)加入開關(guān)管截止加速 RC電路，同時(shí)將內(nèi)部振蕩器的頻率限制在 40KHz 以下。 （ 5）內(nèi)設(shè)過流保護(hù)輸入（ ③ 腳）和誤差放大輸入（ ① 腳）兩個(gè) PWM控制端。 （ 6）過流檢測(cè)輸入端可對(duì)每個(gè)脈沖進(jìn)行控制，直接控制每個(gè)周期的脈寬，使輸出電壓調(diào)整率達(dá)到 %／ V。利用 ① 腳和 ③腳的電平關(guān)系，在外電路控制鎖存器的開 /閉，使鎖存器每個(gè)周期只輸出一次觸發(fā)脈沖。 （ 7）內(nèi)部振蕩器的頻率由 ④ 腳外接電阻與 ⑧ 腳外接電容設(shè)定。 ④ 腳和 ⑧ 腳外接 RT、 CT構(gòu)成定時(shí)電路， CT的充電與放電過程構(gòu)成一個(gè)振蕩周期，其振蕩頻率可由下式近似得出： TTTTC CRCRTf 11 ??? （ 320） 15 反饋電路及保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 過 壓、欠壓保護(hù)電路及反饋 C4+C5R3R4R5C621845367U C3 84 2R6C8C7 圖 輸出電壓反饋及保護(hù) 電路啟動(dòng)后變壓器的付繞組 ③④ 的整流濾波電壓一方面為 UC3842 提供正常工作電壓，另一方面經(jīng) R R4分壓加到誤差放大器的反相輸入端 ② 腳，為 UC3842 提供負(fù)反饋電壓，其規(guī)律是此腳電壓越高驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比越小，以此穩(wěn)定輸出電壓。 UC384272184563VTR10C9R 9R 7R 81 圖 過流保護(hù)電路及輸出反饋 過流保護(hù)電路是由 R R9以及 C9組成。通過調(diào)節(jié) R10和 R9的分壓比可以改變開關(guān)管的限流值，實(shí)現(xiàn)電流瞬時(shí)值的逐周期保護(hù)比較，屬于限流式保護(hù)。 原邊輸出電流 1 600mAI ? ， UC3842 輸出電流 200mAI ? ，所以三極管漏極電流 1= 800 m AI I I??漏 。 所以流過 R9的電流： 9 1V 8 0 0 1 7 9 9 m A1RII? ? ? ? ?漏 K Ω （ 321） 所以： 91 V 1 V9 1 .37 9 9 m ARR I? ? ? ? （ 322） 16 變壓器設(shè)計(jì)中注意事項(xiàng) （ 1） 首先要確定變壓器應(yīng)用的電路結(jié)構(gòu)，再采用正確的計(jì)算方法選擇最優(yōu)磁芯。 （ 3） 由于磁芯的磁通量越大磁芯體積越小，在設(shè)計(jì)過程中可先根據(jù)窗口面積選擇最小的鐵芯體積，再根據(jù)工作頻率選擇合適的磁芯頻率和磁通量。 （ 4） 為了減少繞組的損耗，可從如下三個(gè)方面綜合考慮：第一 ，要減少電路中的諧波分量； 第二 , 繞組導(dǎo)線要細(xì)化； 第三，選擇合適的繞線方式。 （ 6） 設(shè)計(jì)中，在最大輸出功率時(shí)，磁芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度不應(yīng)達(dá)到飽和，以免在大信號(hào)時(shí)產(chǎn)生失真。因此，對(duì)于采用納米晶軟磁合金材料的變壓器，其磁心參數(shù)需采取其它設(shè)計(jì)方法。與其相對(duì)的還有一種鐵芯變壓器電源，為此我來將開關(guān)電源與其比較下有些什么優(yōu)點(diǎn)： 一是節(jié)能。最近歐盟和美國(guó)消費(fèi)者協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)一般家用電器和工業(yè)電氣設(shè)備的單機(jī)能源消耗指數(shù)大于 92%。 二是體積小，重量輕。 三是開關(guān)電源具有各種保護(hù)功能，不易損壞。 四是改變輸出電流，電壓比較容易，且穩(wěn)定、可控。 17 最后這些是對(duì)以上正文的完善。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，孔老師傳授了許多的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和方法，特別是 CAD 繪圖階段給予了大量的富于啟發(fā)性與建設(shè)性的建議。在此，謹(jǐn)向孔老師致以最誠(chéng)摯的謝意。 感謝我的父母對(duì)我的養(yǎng)育之恩及所有家人無私的支持與鼓勵(lì)，是他們給了我強(qiáng)大的精神動(dòng)力與物質(zhì)后盾，使我能夠全力以赴地完成 學(xué)業(yè)。 參考文獻(xiàn) [1]周志敏，周紀(jì)海 ． 開關(guān)電源實(shí)用技術(shù) ——設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [M]． 北京：人民郵電出版社， 2021． [2]趙同賀，劉軍 ． 開關(guān)電源設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例 [M]． 北京：人民郵電出版社， 2021． [3]王英劍，常敏慧，何希才 ． 新型開關(guān)電源實(shí)用技術(shù) [M]． 北京：電子工業(yè)出版社， 2021． [4]劉巖 ． 電流控制型開關(guān)電源 [J]． 現(xiàn)代電子技術(shù)， 2021（ 10） ： 6062． [5]朱俊林，劉細(xì)平，許倫輝．基于 uc3842的電流控制型脈寬調(diào)制開關(guān)穩(wěn)壓電源的研究．現(xiàn)代電子技術(shù) [J]． 2021， （ 9） ： 23～ 25． [6]許大宇 ． 電壓開關(guān) PWM全橋直流變換器的新型理論分析方法 [J]． 電機(jī)與控制學(xué)報(bào)， 2021， 7（ 2）： 112116． [7]何希才 ． 新型開關(guān)電源設(shè)計(jì)與維修 [M]． 北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 2021． [8]張占松，蔡宣三 ． 開關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì) [M]． 北京：電子工業(yè)出版社， 2021． [9]呂利明，肖建平，鐘智勇，石玉 ． 高頻開關(guān)電源單端反激變壓器的原理與設(shè)計(jì)方法 [J]． 工藝技術(shù)應(yīng)用 ． 2021， 36（ 8）， 2432． [10]胡君臣 .用 UC3842芯片設(shè)計(jì)開關(guān)電源 [J]． 儀表技術(shù) ． 2021， （ 3） ： 79～ 81． [11]胡雪梅，韓金鈴 ． 開關(guān)電源的分類應(yīng)用及發(fā)展 [J]． 江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2021， 19（ 4）， 7397． [12]莫慧芳 ． 高頻開關(guān)電源發(fā)展概述 [R]． 廣州：科技貿(mào)易職業(yè)學(xué)院， 2021． [13]高曾輝，于相旭 ． 單端反激式開關(guān)電源的穩(wěn)定性分析 ． 重慶大學(xué)學(xué)報(bào) ． 2021． 01． [14]丁道宏 ． 電力電子技術(shù) ． 航空工業(yè)出版社 ． 1992． [15]沙占友，龐志鋒 ． 新型特種集成電源及應(yīng)用 ． 北京人民郵電出 版社 ． 1998． [16]葉慧貞 ． 開關(guān)穩(wěn)壓電源 ． 北京國(guó)防工業(yè)出版社 ． 1990． 18 [17]朱小龍，滕國(guó)仁 ． 脈寬集成控制器 UC3842 在開關(guān)電源中的應(yīng)用 .華北礦業(yè)高等專科學(xué)校學(xué) 報(bào) 2021． 06 [18]何希才 ． 新型開關(guān)電源設(shè)計(jì)與應(yīng)用［ M］ ． 北京：科學(xué)出版社， 2021． [19]沙占友 ． 新型開關(guān)電源的設(shè)計(jì)與應(yīng)用［ M］ ． 北京：電子工業(yè)出版社， 2021． [20]張乃國(guó)，李厚福：小功率電源變壓器，昌霄電子出版社 ． [21]葉慧貞 ． 開關(guān)穩(wěn)壓電源，國(guó)防工業(yè)出版社 ． [22]李成章 ． 電源，電子丁業(yè)出版社 ． [23]牛田 ， 佳寧 ， 云鶴 ． 集成開關(guān)電源的設(shè)計(jì)制作調(diào)試與維修人民郵電出版社出版發(fā)行 ．