TL494開關(guān)電源畢業(yè)設(shè)計(jì)(12V5A)畢業(yè)設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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1、開關(guān)電源設(shè)計(jì)摘 要隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和新型功率元器件的不斷出現(xiàn),開關(guān)電源技術(shù)得到了飛速的發(fā)展,在計(jì)算機(jī)、通訊、電力、家用電器、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,取得了顯。開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電子技術(shù),控制開關(guān)晶體管開通和關(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)制和場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成。開關(guān)電源和線性電源相比,二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長(zhǎng),但二者增長(zhǎng)速率各異。開關(guān)電源比普通的線性電源效率高,開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境方面都具有重要的意義。目前世界各國(guó)都有廣泛的應(yīng)用,特別是對(duì)大容量高頻開關(guān)電源的研究和開發(fā)已成為當(dāng)今電力電子學(xué)的主要研究領(lǐng)域,并派生了很

2、多新的研究方向。本文詳細(xì)分析了高性能、大功率直流開關(guān)電源的工作原理,并提出了主電路和控制電路的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案。在此基礎(chǔ)上,完成了整個(gè)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序的編制,并對(duì)電源裝置的硬件和軟件進(jìn)行了調(diào)試和修改。在分析原理的基礎(chǔ)上,本文從三相橋式不控整流、全橋變換器、高頻變壓器、濾波電路等環(huán)節(jié)對(duì)該系統(tǒng)的主電路進(jìn)行了闡述,同時(shí)探討了該電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大功率的解決方案,即采用多個(gè)電源模塊并聯(lián)運(yùn)行。在電壓調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)上,詳細(xì)分析了基于TL494電源管理芯片。本文研制的直流開關(guān)電源具有輸出電壓可調(diào)、輸出電流大、紋波小等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞:開關(guān)電源,TL494,高頻變壓器,PWM控制Switchingpower supp

3、ly designAbstractWith the development of power electronic technology and new type power components appear continuously, switching power supply technology obtained the rapid development, the computer, communications, power, household appliances, aerospace and other fields are widely used, and achieve

4、d significant results. Switching power supply with high efficiency, small volume, light weight and other significant characteristics. Switching power supply is the use of modern electronic technology, the control switch transistor turn-on and turn-off time ratio, to maintain the stability of the out

5、put voltage of a power supply, switching power supply is usually consists of pulse width modulation and a field effect tube. Switch power supply and linear power supply, the twos cost as the output power increases, but the two growth rate of different. Switching power supply than ordinary linear pow

6、er supply efficiency is high, the power switch in the development and application in saving energy, saving resource and protect environment has important significance. At present, all the countries in the world have a wide range of applications, particularly for large capacity high frequency switchi

7、ng power supply research and development have become the main research field of power electronics, and derive a lot of new research direction.This paper presents a detailed analysis of a high performance, high power DC power supply and working principle, and has proposed the main circuit and control

8、 circuit of the detailed design scheme. On this basis, the system hardware circuit design and software program, and the power supply device hardware and software debugging and modification. Based on the analysis of the principle, this article from the three-phase bridge uncontrolled rectifier, a ful

9、l bridge converter, a high frequency transformer, filter circuit of the main circuit of the system are described, and discussed the power supply system of high power solutions, the use of multiple power supply modules operating in parallel. In the voltage regulating link, a detailed analysis of the

10、power management chip based on TL494. This paper designed DC switching power supply with adjustable output voltage, output current, ripple is small wait for a characteristic.Keywords: Switching Power Supply, TL494,High-frequencyTransformer, PWM control目 錄開關(guān)電源設(shè)計(jì)I摘 要I第1章 緒論3第一章 開關(guān)電源基礎(chǔ)技術(shù)51.1 開關(guān)電源概述51.1

11、.1 開關(guān)電源的概念及工作原理51.1.2 開關(guān)電源的特點(diǎn)61.2 開關(guān)電源的分類61.3 開關(guān)電源典型結(jié)構(gòu)71.3.1 串聯(lián)開關(guān)電源結(jié)構(gòu)71.3.2 并聯(lián)開關(guān)電源結(jié)構(gòu)81.4 開關(guān)電源的技術(shù)指標(biāo)91.5 開關(guān)電源中存在的問題121.6 開關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì)122.1 開關(guān)晶體管142.1.1 功率開關(guān)MOSFET142.1.2 絕緣柵雙極型晶體管162.2 軟磁鐵氧體磁芯172.2.1 磁性材料的基本特性182.2.2 磁芯的結(jié)構(gòu)與選用182.3光電耦合器192.4 二極管232.4.1 開關(guān)二極管232.4.2 穩(wěn)壓二極管232.4.3 快速恢復(fù)及超快速恢復(fù)二極管242.5 自動(dòng)恢復(fù)開關(guān)25

12、第三章 開關(guān)電源的設(shè)計(jì)28第四章 雙端驅(qū)動(dòng)集成電路TL494404.1 TL494簡(jiǎn)介404.2 TL494的工作原理414.3 TL494內(nèi)部電路414.3.1 TL494管腳功能及參數(shù)424.4 TL494構(gòu)成的PWM控制器電路44第5章 結(jié)論46參考文獻(xiàn)48附錄一 元器件清單49附錄二 總原理圖50第1章 緒論電源是實(shí)現(xiàn)電能變換和功率傳遞的主要設(shè)備、在信息時(shí)代,農(nóng)業(yè)、能源、交通運(yùn)輸、信息、國(guó)防教育等領(lǐng)域的迅猛發(fā)展,對(duì)電源產(chǎn)業(yè)提出了更多、更高的要求,如:節(jié)能、節(jié)電、節(jié)材、縮體、減重、環(huán)保、可靠、安全等。這就迫使電源工作者在電源研發(fā)過程中不斷探索,尋求各種相關(guān)技術(shù),做出最好的電源產(chǎn)品,以滿足

13、各行各業(yè)的要求。開關(guān)電源是一種新型電源設(shè)備,較之于傳統(tǒng)的線性電源,其技術(shù)含量高,耗能低,使用方便,并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。電力電子技術(shù)的發(fā)展,特別是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速發(fā)展,將開關(guān)電源的工作頻率提高到相當(dāng)高的水平,使其具有高穩(wěn)定性和高性價(jià)比等特性。開關(guān)電源技術(shù)的主要用途之一是為信息產(chǎn)業(yè)服務(wù),信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)電源技術(shù)又提出了更高的要求,從而促進(jìn)了開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展。隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展,電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切,而電子設(shè)備都離不開可靠的電源,進(jìn)入80年代計(jì)算機(jī)電源全面實(shí)現(xiàn)了開關(guān)電源化,率先完成計(jì)算機(jī)的電源換代,進(jìn)入90年代開關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器

14、設(shè)備領(lǐng)域,程控交換機(jī)、通訊、電子檢測(cè)設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開關(guān)電源,更促進(jìn)了開關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展。開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),控制開關(guān)晶體管開通和關(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。開關(guān)電源和線性電源相比,二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長(zhǎng),但二者增長(zhǎng)速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上,反而高于開關(guān)電源,這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開關(guān)電源技術(shù)在不斷地創(chuàng)新,這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng),這為開關(guān)電源提供了廣泛的發(fā)展空間。 第一章 開關(guān)電源基礎(chǔ)技術(shù)1.1 開關(guān)電源

15、概述1.1.1 開關(guān)電源的概念及工作原理開關(guān)電源的工作原理可以用圖1-1進(jìn)行說明。圖中輸入的直流不穩(wěn)定電壓Ui經(jīng)開關(guān)S加至輸出端,S為受控開關(guān),是一個(gè)受開關(guān)脈沖控制的開關(guān)調(diào)整管。使開關(guān)S按要求改變導(dǎo)通或斷開時(shí)間,就能把輸入的直流電壓Ui變成矩形脈沖電壓。這個(gè)脈沖電壓經(jīng)濾波電路進(jìn)行平滑濾波就可得到穩(wěn)定的直流輸出電壓U0。圖1-1 開關(guān)電源的工作原理(a)為原理性電路圖,(b)為波形圖為方便分析開關(guān)電路,定義脈沖占空比如下: (1-1)式中T表示開關(guān)S的開關(guān)重復(fù)周期;TON表示開關(guān)S在一個(gè)開關(guān)周期中的導(dǎo)通時(shí)間1。開關(guān)電源直流輸出電壓U0與輸入電壓Ui之間有如下關(guān)系: (1-2)由(1-2)式可以看

16、出,若開關(guān)周期T一定,改變開關(guān)S的導(dǎo)通時(shí)間TON,即可改變脈沖占空比D,達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。T不變,只改變TON來實(shí)現(xiàn)占空比調(diào)節(jié)的方式叫做脈沖寬度調(diào)制(PWM)。由于PWM式的開關(guān)頻率固定,輸出濾波電路比較容易設(shè)計(jì),易實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化,所以PWM式開關(guān)電源用得較多。若保持TON不變,利用改變開關(guān)頻率f=1/T實(shí)現(xiàn)脈沖占空比調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)輸出直流電壓U0穩(wěn)壓的方法,稱做脈沖頻率調(diào)制(PFM)方式開關(guān)電源。由于開關(guān)頻率不固定,所以輸出濾波電路的設(shè)計(jì)不易實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。既改變TON,又改變T,實(shí)現(xiàn)脈沖占空比的調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓方式稱做脈沖調(diào)頻調(diào)寬方式。在各種開關(guān)電源中,以上三種脈沖占空比調(diào)節(jié)方式均有應(yīng)用。1.1.

17、2 開關(guān)電源的特點(diǎn)(1)效率高:開關(guān)電源的功率開關(guān)調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài),所以調(diào)整管的功耗小,效率高,一般在80%90%,高的可達(dá)90%以上。(2)重量輕:由于開關(guān)電源省掉了笨重的電源變壓器,節(jié)省了大量的漆包線和硅鋼片,電源的重量只有同容量線性電源的1/5,體積也大大縮小。(3)穩(wěn)壓范圍寬:開關(guān)電源的交流輸入電壓在90270V范圍變化時(shí),輸出電壓的變化在2%以下。合理設(shè)計(jì)電路,還可使穩(wěn)壓范圍更寬,并保證開關(guān)電源的高效率。(4)可靠安全:在開關(guān)電源中,由于可以方便的設(shè)置各種形式的保護(hù)電路,所以當(dāng)電源負(fù)載出現(xiàn)故障時(shí),能自動(dòng)切斷電源,保護(hù)功能可靠。(5)功耗?。河捎诠β书_關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài),損耗小,不

18、需要采用大面積散熱器,電源溫升低,周圍元件不致因長(zhǎng)期工作在高溫環(huán)境而損壞,所以采用開關(guān)電源可以提高整機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性3。1.2 開關(guān)電源的分類1.按電路的輸出穩(wěn)壓控制方式,開關(guān)電源可分為脈沖寬度調(diào)制(PWM)式、脈沖頻率調(diào)制(PFM)式和脈沖調(diào)頻調(diào)寬式三種。2.按開關(guān)電源的觸發(fā)方式分類 自激式開關(guān)電源,自激式開關(guān)電源利用電源電路中的開關(guān)晶體管和高頻脈沖變壓器構(gòu)成正反饋環(huán)路,來完成自激振蕩,使開關(guān)電源輸出直流電壓。在顯示設(shè)備的PWM式開關(guān)電源中,自激振蕩頻率同步于行頻脈沖,即使在行掃描電路發(fā)生故障時(shí),電源電路仍能維持自激振蕩而有直流輸出電壓。它激式開關(guān)電源,它激式開關(guān)電源必須有一個(gè)振蕩器,用以

19、產(chǎn)生開關(guān)脈沖來控制開關(guān)管,使開關(guān)電源工作,輸出直流電壓。 3.按其他方式分類按電路的輸出取樣方式分類,可分為直接輸出取樣開關(guān)電源,間接輸出取樣開關(guān)電源;開關(guān)電源按功率開關(guān)管的連接方式,可分為單端正激開關(guān)電源、單端反激開關(guān)電源、半橋開關(guān)電源和全橋開關(guān)電源;按功率開關(guān)管與電源供電、儲(chǔ)能電感、穩(wěn)壓電壓的輸出方式,可分為串聯(lián)開關(guān)電源和并聯(lián)開關(guān)電源。1.3主要任務(wù)及技術(shù)指標(biāo)1.3.1開關(guān)電源的主要任務(wù)1、輸入電壓:AC220V 2、輸入頻率:50Hz3、輸出電壓:12V 4、輸出電流:10A5、輸出電阻:R0.5,紋波電壓:3IOM;最高反向工作電壓VRM為最大反向峰值電壓V(BR)S的2倍以上,即VR

20、M2V(BR)S。2.5 自動(dòng)恢復(fù)開關(guān)自動(dòng)恢復(fù)開關(guān)(Resettable Swithing,RS)又叫自動(dòng)恢復(fù)保險(xiǎn)絲,它是一種過流保護(hù)器件。當(dāng)電路發(fā)生短路或用電電流超過極限值時(shí),它起保護(hù)作用。它具有開關(guān)特性好、使用安全、不需維護(hù)、自動(dòng)恢復(fù)、可反復(fù)使用等特點(diǎn)。2.5.1 工作原理自動(dòng)恢復(fù)開關(guān)是由高分子晶狀聚合物和導(dǎo)電鏈構(gòu)成的,它將聚合物緊密束縛在導(dǎo)電鏈上,在常態(tài)下它的電阻值非常低,只有0.2,工作電流通過開關(guān)時(shí)功耗也很小,它所產(chǎn)生的熱量很少,不改變聚合物內(nèi)部的晶狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)電路電流超過最大設(shè)計(jì)值或發(fā)生短路故障時(shí),電流增加,導(dǎo)電鏈產(chǎn)生的熱量時(shí)聚合物從晶狀體狀態(tài)變?yōu)榉蔷铙w狀態(tài),立即將電路電流切斷,對(duì)

21、電路起到保護(hù)作用。當(dāng)故障排除以后,它又能很快恢復(fù)到低電阻狀態(tài)。這種可持續(xù)性的轉(zhuǎn)換器件能反復(fù)使用而不損壞。自動(dòng)恢復(fù)開關(guān)可在家用電器、計(jì)算機(jī)通信設(shè)備以及開關(guān)電源上用作過流保護(hù)。通常,將自動(dòng)恢復(fù)開關(guān)串接在低壓直流輸出端,此時(shí)交流輸入端的保險(xiǎn)管可省去。這里應(yīng)特別注意:自動(dòng)恢復(fù)開關(guān)只能進(jìn)行低壓過流保護(hù),而不能接在220V或110V交流電壓上,否則將使開關(guān)燒壞。日光燈短路或漏氣時(shí),鎮(zhèn)流器的工作電流是正常工作電流的3倍以上,這時(shí)只要在鎮(zhèn)流器的輸出端與燈之間的電路上串接一只自動(dòng)恢復(fù)開關(guān),就能非常有效地進(jìn)行過流保護(hù),提高電子鎮(zhèn)流器的可靠性。(2) 檢測(cè)方法 電阻檢查用數(shù)字萬用表的電阻檔直接測(cè)量它的直流電阻,電阻

22、值越小,自動(dòng)恢復(fù)開關(guān)的容量越大。 過流后自動(dòng)恢復(fù)能力的檢查在直流穩(wěn)壓電源輸出端,將自動(dòng)恢復(fù)開關(guān)與電流表串聯(lián),要求穩(wěn)壓電源的輸出電流必須大于自動(dòng)恢復(fù)開關(guān)的電流容量IH。穩(wěn)壓電源的輸出電壓從零開始逐漸升高,這時(shí)注意電流表的電流讀數(shù)也在不斷增加。當(dāng)穩(wěn)壓電源的輸出電流接近或超過自動(dòng)恢復(fù)開關(guān)的電流容量時(shí),電流表上的電流讀數(shù)突然減小,此時(shí)自動(dòng)恢復(fù)開關(guān)已進(jìn)入高阻狀態(tài)。關(guān)斷電源后,穩(wěn)壓電源的輸出電壓又從零點(diǎn)幾伏開始上升。觀察電流表,如果一段時(shí)間后電流表上的電流讀數(shù)升到一定值,這段時(shí)間就是自動(dòng)恢復(fù)開關(guān)的自動(dòng)恢復(fù)時(shí)間。2.6 熱敏電阻熱敏電阻時(shí)有錳鈷鎳的氧化物燒結(jié)成的半導(dǎo)體陶瓷制成的,具有負(fù)溫度系數(shù),隨著溫度的升

23、高,其電阻值降低。熱敏電阻的主要參數(shù)有:(1) RT0:零功率電阻值,表示室溫為25時(shí)的電阻值。(2) :零功率電阻系數(shù),表示零功率下溫度每變化1所引起電阻值的相對(duì)變化率(%/)。(3) :耗散系數(shù),指熱敏電阻的溫度每變化1所消耗功率的相對(duì)變化量(mW/)。熱敏電阻在開關(guān)電源中起過溫度保護(hù)和軟啟動(dòng)的作用。過溫保護(hù)時(shí)將熱敏電阻并接在輸入電路中。剛啟動(dòng)時(shí),溫度低,電阻值高,相當(dāng)于開路。如果電路輸入電壓超高,熱敏電阻就會(huì)發(fā)熱,其電阻值降低,對(duì)輸入電流分流。當(dāng)發(fā)熱越過極限值時(shí),整流后的輸出電壓降低,開關(guān)電源高頻振蕩停振,或是由于熱敏電阻阻值降低后,將電路保險(xiǎn)絲燒斷,電路與供電電源斷開,起到熱保護(hù)作用。

24、所謂軟啟動(dòng)是指電源剛通電時(shí),因?yàn)V波電容C的電壓不能突變,容抗趨于零,瞬時(shí)對(duì)電容充電的電流很大,容易損壞電解電容。為了解決這一問題,一般是在電路中串接幾歐姆的電阻,在啟動(dòng)瞬間對(duì)電流加以限制。但是,由于電阻功耗上升,電源效率下降。如果將電阻換為熱敏電阻,就可解決這一問題。電路剛通電時(shí),熱敏電阻的溫度低,阻值很大,瞬時(shí)能對(duì)充電電流加以限制。隨著電流通過發(fā)出熱量,熱敏電阻的阻值迅速減小,啟動(dòng)成功,功耗降低。這就是熱敏電阻對(duì)軟啟動(dòng)的作用。第三章 開關(guān)電源的設(shè)計(jì)3.1 開關(guān)電源的電路組成 開關(guān)電源的主要電路是由輸入電磁干擾濾波器(EMI)、整流濾波電路、功率變換電路、PWM控制器電路、輸出整流濾波電路組成

25、。輔助電路有輸入過欠壓保護(hù)電路、輸出過欠壓保護(hù)電路、輸出過流保護(hù)電路、輸出短路保護(hù)電路等。開關(guān)電源的電路組成方框圖如下:3.2 輸入電路的原理及常見電路 3.2.1 AC輸入整流濾波電路原理 防雷電路:當(dāng)有雷擊,產(chǎn)生高壓經(jīng)電網(wǎng)導(dǎo)入電源時(shí),由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1 組成的電路進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)加在壓敏電阻兩端的電壓超過其工作電壓時(shí),其阻值降低,使高壓能量消耗在壓敏電阻上,若電流過大,F(xiàn)1、F2、F3 會(huì)燒毀保護(hù)后級(jí)電路。 輸入濾波電路:C1、L1、C2、C3組成的雙型濾波網(wǎng)絡(luò)主要是對(duì)輸入電源的電磁噪聲及雜波信號(hào)進(jìn)行抑制,防止對(duì)電源干擾,同時(shí)也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜波

26、對(duì)電網(wǎng)干擾。當(dāng)電源開啟瞬間,要對(duì) C5充電,由于瞬間電流大,加RT1(熱敏電阻)就能有效的防止浪涌電流。因瞬時(shí)能量全消耗在RT1電阻上,一定時(shí)間后溫度升高后RT1阻值減小(RT1是負(fù)溫系數(shù)元件),這時(shí)它消耗的能量非常小,后級(jí)電路可正常工作。 整流濾波電路:交流電壓經(jīng)BRG1整流后,經(jīng)C5濾波后得到較為純凈的直流電壓。若C5容量變小,輸出的交流紋波將增大。2、 DC 輸入濾波電路原理: 輸入濾波電路:C1、L1、C2組成的雙型濾波網(wǎng)絡(luò)主要是對(duì)輸入電源的電磁噪聲及雜波信號(hào)進(jìn)行抑制,防止對(duì)電源干擾,同時(shí)也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜波對(duì)電網(wǎng)干擾。C3、C4 為安規(guī)電容,L2、L3為差模電感。 R1、R2

27、、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7組成抗浪涌電路。在起機(jī)的瞬間,由于 C6的存在Q2不導(dǎo)通,電流經(jīng)RT1構(gòu)成回路。當(dāng)C6上的電壓充至Z1的穩(wěn)壓值時(shí)Q2導(dǎo)通。如果C8漏電或后級(jí)電路短路現(xiàn)象,在起機(jī)的瞬間電流在RT1上產(chǎn)生的壓降增大,Q1導(dǎo)通使 Q2沒有柵極電壓不導(dǎo)通,RT1將會(huì)在很短的時(shí)間燒毀,以保護(hù)后級(jí)電路。3.3功率變換電路3.3.1 MOS管的工作原理目前應(yīng)用最廣泛的絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管是MOSFET(MOS管),是利用半導(dǎo)體表面的電聲效應(yīng)進(jìn)行工作的。也稱為表面場(chǎng)效應(yīng)器件。由于它的柵極處于不導(dǎo)電狀態(tài),所以輸入電阻可以大大提高,最高可達(dá)105歐姆,MOS管是利用柵源電壓

28、的大小,來改變半導(dǎo)體表面感生電荷的多少,從而控制漏極電流的大小。 3.3.2 常見的原理圖:3.3.3 工作原理: R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2組成緩沖器,和開關(guān)MOS管并接,使開關(guān)管電壓應(yīng)力減少,EMI減少,不發(fā)生二次擊穿。在開關(guān)管Q1關(guān)斷時(shí),變壓器的原邊線圈易產(chǎn)生尖峰電壓和尖峰電流,這些元件組合一起,能很好地吸收尖峰電壓和電流。從R3測(cè)得的電流峰值信號(hào)參與當(dāng)前工作周波的占空比控制,因此是當(dāng)前工作周波的電流限制。當(dāng)R5上的電壓達(dá)到1V時(shí),UC3842停止工作,開關(guān)管Q1立即關(guān)斷 。 R1和Q1中的結(jié)電容CGS、CGD一起組成RC網(wǎng)絡(luò),電容的充放電直接影響著開關(guān)管的開關(guān)速度。R1過

29、小,易引起振蕩,電磁干擾也會(huì)很大;R1過大,會(huì)降低開關(guān)管的開關(guān)速度。Z1通常將MOS管的GS電壓限制在18V以下,從而保護(hù)了MOS管。 Q1的柵極受控電壓為鋸形波,當(dāng)其占空比越大時(shí),Q1導(dǎo)通時(shí)間越長(zhǎng),變壓器所儲(chǔ)存的能量也就越多;當(dāng)Q1截止時(shí),變壓器通過D1、D2、R5、R4、C3釋放能量,同時(shí)也達(dá)到了磁場(chǎng)復(fù)位的目的,為變壓器的下一次存儲(chǔ)、傳遞能量做好了準(zhǔn)備。IC根據(jù)輸出電壓和電流時(shí)刻調(diào)整著腳鋸形波占空比的大小,從而穩(wěn)定了整機(jī)的輸出電流和電壓。 C4和R6為尖峰電壓吸收回路。 3.3.4 推挽式功率變換電路: Q1和Q2將輪流導(dǎo)通。3.3.5 有驅(qū)動(dòng)變壓器的功率變換電路: T2為驅(qū)動(dòng)變壓器,T1

30、為開關(guān)變壓器,TR1為電流環(huán)。4.1 輸出整流濾波電路: 4.1.1正激式整流電路:T1為開關(guān)變壓器,其初極和次極的相位同相。D1為整流二極管,D2為續(xù)流二極管,R1、C1、R2、C2為削尖峰電路。L1為續(xù)流電感,C4、L2、C5組成型濾波器。 4.1.2 反激式整流電路:T1為開關(guān)變壓器,其初極和次極的相位相反。D1為整流二極管,R1、C1為削尖峰電路。L1為續(xù)流電感,R2為假負(fù)載,C4、L2、C5組成型濾波器。 4.1.3 同步整流電路:工作原理:當(dāng)變壓器次級(jí)上端為正時(shí),電流經(jīng) C2、R5、R6、R7使Q2導(dǎo)通,電路構(gòu)成回路,Q2 為整流管。Q1柵極由于處于反偏而截止。當(dāng)變壓器次級(jí)下端為正

31、時(shí),電流經(jīng)C3、R4、R2使 Q1導(dǎo)通,Q1為續(xù)流管。Q2柵極由于處于反偏而截止。L2為續(xù)流電感,C6、L1、C7組成 型濾波器。R1、C1、R9、C4為削尖峰電路。5.1 穩(wěn)壓環(huán)路原理5.1.1 反饋電路原理圖: 5.1.2、工作原理: 當(dāng)輸出 U0升高,經(jīng)取樣電阻R7、R8、R10、VR1分壓后,U1腳電壓升高,當(dāng)其超過U1腳基準(zhǔn)電壓后 U1腳輸出高電平,使Q1導(dǎo)通,光耦OT1發(fā)光二極管發(fā)光,光電三極管導(dǎo)通,UC3842腳電位相應(yīng)變低,從而改變U1腳輸出占空比減小,U0降低。 當(dāng)輸出 U0降低時(shí),U1腳電壓降低,當(dāng)其低過U1腳基準(zhǔn)電壓后U1腳輸出低電平,Q1不導(dǎo)通,光耦OT1發(fā)光二極管不發(fā)光,光電三極管不導(dǎo)通,UC3842腳電位升高,從而改變U1腳輸出占空比增大,U0降低。周而復(fù)始,從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。調(diào)節(jié)VR1可改變輸出電壓值。 反饋環(huán)路是影響開關(guān)電源穩(wěn)定性的重要電路。如反饋電阻電容錯(cuò)、漏、虛焊等,會(huì)產(chǎn)生自激振蕩,故障現(xiàn)象為:波形異常,空、滿

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