開(kāi)關(guān)電源課程設(shè)計(jì)

1、目錄任務(wù)書(shū)···············································2一、開(kāi)關(guān)電源主電路的設(shè)計(jì)

2、及參數(shù)計(jì)算···················4 1.主電路的選型····························

3、83;········4 2.變壓器設(shè)計(jì)計(jì)算···································8 3.開(kāi)關(guān)器件的選擇···

4、;·······························10 4.整流二極管的選擇················

5、3;···············11二、開(kāi)關(guān)電源控制電路的設(shè)計(jì)··························12 1.控制電路的組成····&

6、#183;·····························12 2.控制模式的選擇··················&

7、#183;···············13 3. PWM集成控制器的選擇··························13 4. 控制電路的整體設(shè)計(jì)···

8、;··························15三、附錄·······················

9、;·····················四、參考文獻(xiàn)····························

10、;············五、心得體會(huì)·····································

11、;··· 開(kāi)關(guān)電源技術(shù)課程設(shè)計(jì)一、課程設(shè)計(jì)的目的通過(guò)開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的課程設(shè)計(jì)達(dá)到以下幾個(gè)目的：1、培養(yǎng)學(xué)生文獻(xiàn)檢索的能力，特別是如何利用Internet檢索需要的文獻(xiàn)資料。2、培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。3、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力和工程設(shè)計(jì)的能力。4、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用仿真工具的能力和方法。5、提高學(xué)生課程設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫(xiě)水平。二、課程設(shè)計(jì)的要求1. 題目題目：反激型開(kāi)關(guān)電源電路設(shè)計(jì)主要技術(shù)數(shù)據(jù)1、單相交流輸入電壓AC95270V；2、直流輸出電壓5V； 3、輸出電流3A； 4、輸出紋波電壓0.2V；5、工作溫度：040ºC注意事項(xiàng)：學(xué)生也可以選

12、擇規(guī)定題目方向外的其它開(kāi)關(guān)電源電路設(shè)計(jì)。 通過(guò)圖書(shū)館和Internet廣泛檢索和閱讀自己要設(shè)計(jì)的題目方向的文獻(xiàn)資料，確定適應(yīng)自己的課程設(shè)計(jì)方案。首先要明確自己課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容。設(shè)計(jì)裝置（或電路）的主要技術(shù)數(shù)據(jù)。 EMI濾 波 電 路整流 濾波 電路 輔助 電路反饋 電路高 頻 變 換 器輸 出整 流濾 波控 制 電 路LN+4-16GND 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源基本原理框圖設(shè)計(jì)內(nèi)容：1）、開(kāi)關(guān)電源主電路的設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算。（主電路的選型、變壓器設(shè)計(jì)計(jì)算、開(kāi)關(guān)器件及整流二極管、濾波電容的計(jì)算等）注意：開(kāi)關(guān)頻率的選擇2）、開(kāi)關(guān)電源控制電路的設(shè)計(jì)。（控制電路組成、控制模式的選擇、PWM集成控制器的選擇、控制電

13、路的整體設(shè)計(jì)）3）、畫(huà)出完整的主電路原理圖和控制電路原理圖2. 在整個(gè)設(shè)計(jì)中要注意培養(yǎng)靈活運(yùn)用所學(xué)的電力電子技術(shù)知識(shí)和創(chuàng)造性的思維方式以及創(chuàng)造能力要求具體電路方案的選擇必須有論證說(shuō)明，要說(shuō)明其有哪些特點(diǎn)。主電路具體電路元器件的選擇應(yīng)有計(jì)算和說(shuō)明。課程設(shè)計(jì)從確定方案到整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，必須在檢索、閱讀及分析研究大量的相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)剖析、提煉，設(shè)計(jì)出所要求的電路（或裝置）。課程設(shè)計(jì)中要不斷提出問(wèn)題，并給出這些問(wèn)題的解決方法和自己的研究體會(huì)。設(shè)計(jì)報(bào)告最后給出設(shè)計(jì)中所查閱的參考文獻(xiàn)最少不能少于5篇，且文中有引用說(shuō)明，否則也不能得優(yōu)）。3. 在整個(gè)設(shè)計(jì)中要注意培養(yǎng)獨(dú)立分析和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力要求學(xué)

14、生在教師的指導(dǎo)下，獨(dú)力完成所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主電路、控制電路等詳細(xì)的設(shè)計(jì)（包括計(jì)算和器件選型）。嚴(yán)禁抄襲，嚴(yán)禁兩篇設(shè)計(jì)報(bào)告基本相同，甚至完全一樣。4. 課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是主電路的確定，主電路的分析說(shuō)明，主電路元器件、變壓器的計(jì)算和選型，以及控制電路設(shè)計(jì)。報(bào)告最后給出所設(shè)計(jì)的完整電路圖， 5. 課程設(shè)計(jì)用紙和格式統(tǒng)一課程設(shè)計(jì)用紙?jiān)趯W(xué)校印刷廠統(tǒng)一購(gòu)買(mǎi)和裝訂，封面為學(xué)校統(tǒng)一要求。要求圖表規(guī)范，文字通順，邏輯性強(qiáng)。設(shè)計(jì)報(bào)告不少于20頁(yè)三、課程設(shè)計(jì)報(bào)告基本格式目錄內(nèi)容：1. 設(shè)計(jì)的基本要求（給出所要設(shè)計(jì)的裝置的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)裝置要達(dá)到的要求（包括性能指標(biāo)），最好簡(jiǎn)述所設(shè)計(jì)裝置的主要用途）2. 總體方案的

15、確定3. 開(kāi)關(guān)電源主電路的設(shè)計(jì)及計(jì)算。（主電路的選型、變壓器設(shè)計(jì)計(jì)算、開(kāi)關(guān)器件及整流二極管、濾波電容的計(jì)算等）4. 開(kāi)關(guān)電源控制電路的設(shè)計(jì)。（控制電路組成、控制模式的選擇、PWM集成控制器的選擇、控制電路的整體設(shè)計(jì)）5. 附錄（主電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路整體圖）6. 參考文獻(xiàn)一、開(kāi)關(guān)電源主電路的設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算 1、主電路的選型 開(kāi)關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)眾多，其中適合小功率電源使用的有正激型、反激型和半橋型，適合大功率電源的有正激型、半橋型和全橋型。一般來(lái)說(shuō)，小功率電源（1100W）宜采用電路簡(jiǎn)單、成本低的反激型電路；電源功率在100W以上且工作環(huán)境干擾很大、輸入電壓質(zhì)量惡劣、輸出短路頻繁時(shí)，則應(yīng)采用

16、正激型電路；對(duì)于功率大于500W，工作條件較好的電源，則采用半橋型或全橋型電路較為合理；如果對(duì)成本要求比較嚴(yán)，可以采用板橋型電路；如果功率很大，則應(yīng)采用全橋型電路；推挽型電路通常用于輸入電壓很低、功率較大的場(chǎng)合。由于設(shè)計(jì)要求直流輸出電壓為5V，輸出電流為3A，輸出功率小于100W，所以使用反激型電路。反激（Flyback）型電路的結(jié)構(gòu)如圖（1-19a）所示。反激型電路存在電流連續(xù)和電流斷續(xù)兩種工作模式。電流連續(xù)工作模式在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期經(jīng)歷2個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，電路中波形如圖（1-22）所示。t0t1時(shí)段：電路處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)1，S開(kāi)通以后，VD處于斷態(tài)，繞組W1中的電流線性增長(zhǎng)，其電感儲(chǔ)能增加；t1t2時(shí)段

17、：電路處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)2，S關(guān)斷后，繞組W1中的電流被切斷，變壓器中的磁場(chǎng)能量通過(guò)繞組W2和二極管VD向輸出端釋放。電流斷續(xù)工作模式在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)相繼經(jīng)歷3個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)。電路中的波形如圖（1-21）所示。t0t1時(shí)段：電路處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)1，S開(kāi)通后，二極管VD處于斷態(tài)，繞組W1的電流線性增長(zhǎng)，電感儲(chǔ)能增加；t1t2時(shí)段：電路處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)2，S關(guān)斷后，繞組W1中的電流被切斷，變壓器中的磁場(chǎng)能量通過(guò)繞組W2和二極管VD向輸出端釋放，直到t2時(shí)刻，變壓器中的磁場(chǎng)能量釋放完畢，繞組W2中電流下降到零，VD關(guān)斷；t2t3時(shí)段：電路處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)3，繞組W1和W2中的電流均為零，電容C向負(fù)載提供能量。圖1-20是

18、反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源，工作于臨界連續(xù)電流狀態(tài)時(shí)，整流輸入電壓uo、負(fù)載電流Io，變壓器鐵芯的磁通 ，以及變壓器初、次級(jí)電流等波形。圖1-20-a）中，變壓器次級(jí)線圈輸出電壓uo是一個(gè)帶正負(fù)極性的脈沖波形，一般負(fù)半周是一個(gè)很規(guī)整的矩形波；而正半周，由于輸出脈沖被整流二極管限幅，當(dāng)開(kāi)關(guān)電源工作于連續(xù)電流或臨界連續(xù)電流狀態(tài)時(shí)，輸出波形基本也是矩形波。因此，整流二極管的輸入電壓uo的正半周幅度與輸出電壓Uo或儲(chǔ)能濾波電容的兩端電壓基本相同。因此，整流二極管的輸入電壓uo的幅值Up與半波平均值Upa以及整流輸出電壓Uo均基本相等。圖1-20-b）是變壓器鐵芯中磁通量變化的過(guò)程，在控制開(kāi)關(guān)接通期間，變壓器

19、鐵芯被磁化；在控制開(kāi)關(guān)關(guān)斷期間，變壓器鐵芯被退磁。因此，在Ton期間，變壓器鐵芯中的磁通量是由剩磁SBr向最大磁通SBm方向變化；而在Toff期間，變壓器鐵芯中的磁通量是由最大磁通SBm向剩磁SBr方向變化。圖1-20-c），是反激式變壓器開(kāi)關(guān)電源工作于臨界電流狀態(tài)時(shí)，變壓器初、次級(jí)線圈的電流波形。圖中，i1為流過(guò)變壓器初級(jí)線圈中的電流，i2為流過(guò)變壓器次級(jí)線圈中的電流（虛線所示），Io是流過(guò)負(fù)載的電流（虛線所示）。在控制開(kāi)關(guān)接通期間，變壓器鐵芯被初級(jí)線圈電流磁化；在控制開(kāi)關(guān)關(guān)斷期間，變壓器鐵芯被被次級(jí)線圈電流退磁，并向負(fù)載輸出電流。從圖1-20-c）還可以看出，流過(guò)變壓器初、次級(jí)線圈中的電流

20、是可以突跳的。在控制開(kāi)關(guān)關(guān)斷的一瞬間，流過(guò)變壓器初級(jí)線圈的電流由最大值跳變到0，而在同一時(shí)刻，流過(guò)變壓器次級(jí)線圈的電流由0跳變到最大值。并且，變壓器初級(jí)線圈電流的最大值正好等于變壓器次級(jí)線圈電流最大值的n倍（n為變壓器次級(jí)電壓與初級(jí)電壓比）。2、變壓器設(shè)計(jì)計(jì)算變壓器是開(kāi)關(guān)電源中的核心元件，許多其他主電路元器件的參數(shù)設(shè)計(jì)都以來(lái)于變壓器的參數(shù)，因此應(yīng)首先進(jìn)行變壓器的設(shè)計(jì)。變壓器磁芯的選擇如果工作效率是88.2%，則變壓器的傳輸功率為=17w由于許多因素，例如磁芯材料特性，變壓器形狀（主要是表面積對(duì)體積的比率）、表面的熱輻射、允許溫度、工作環(huán)境無(wú)法把傳輸功率與變壓器的大小簡(jiǎn)單的聯(lián)系起來(lái)。(1) 計(jì)算

21、原邊繞組開(kāi)關(guān)晶體管的最大到同時(shí)間對(duì)應(yīng)在最低輸入電壓和最大負(fù)載時(shí)發(fā)生。假設(shè)D=0.5。工作頻率60KHz。=16.6us =D=0.516.6=8.3us(2) 計(jì)算最低直流輸入電壓設(shè)當(dāng)變換器在最低線路輸入電壓時(shí)發(fā)生滿載工作。計(jì)算它的輸入端的直流電壓。對(duì)于單相交流整流用電容濾波，直流電壓不會(huì)超過(guò)交流輸入電壓的有效值的1.4倍，也不小于1.2倍。它與電源線路中的電源阻抗、整流電壓降、儲(chǔ)能電容等效電抗、以及負(fù)載大小均有關(guān)，再次取1.3. =951.3=123.5v(3) 選擇工作時(shí)的磁通密度值已知，選用PC40EE13-Z的鐵芯磁路的有效面積=17對(duì)于一般形狀的鐵芯，當(dāng)工作在60KHz的頻率，80%

22、的飽和值：(4) 計(jì)算原邊匝數(shù)因?yàn)樽饔秒妷菏且粋€(gè)方波，一個(gè)導(dǎo)通器件的伏秒值與原邊匝數(shù)的關(guān)系=192.1匝(5) 計(jì)算副邊匝數(shù)設(shè)整流二極管的壓降是0.7v，繞組壓降為0.6v，則原邊繞組壓降電壓值為15+0.7+0.6=16.3v原邊繞組每匝伏數(shù)=副邊繞組匝數(shù)為=匝(6) 確定氣隙大小及氣隙計(jì)算帶氣隙的磁芯在一個(gè)更大的磁場(chǎng)強(qiáng)度H值下才會(huì)產(chǎn)生磁飽和，因此磁芯可經(jīng)受一個(gè)更大的直流成分；另外，當(dāng)H=0時(shí)，更小，磁芯的磁感應(yīng)強(qiáng)度B有一個(gè)更大的可用工作范圍。最后，有氣隙時(shí)，磁導(dǎo)能力降低，導(dǎo)致每匝的電感量減小，繞組總電感值減小。但氣隙的存在減少了磁芯里直流成分的所產(chǎn)生的磁通。=2.12mH=0.69mm 由

23、以上數(shù)據(jù)，所以這里我選擇TDK公司下的變壓器型號(hào)為PC40EE13-Z的鐵芯。此型號(hào)的鐵芯的基本數(shù)據(jù)下圖給出。3. 開(kāi)關(guān)器件的選擇變壓器設(shè)計(jì)完畢以后就可以設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源了，首先計(jì)算開(kāi)關(guān)器件的電流。他的平均值可以有輸出功率與傳輸效率來(lái)得出、還有原邊電壓共同得出變壓器公式為I=0.138A 設(shè)計(jì)算完峰值電流后，接下來(lái)計(jì)算MOSFET能承受的最大反向電壓這里我選擇TOSHIBS公司的下的MOSFET型號(hào)為2SK2602開(kāi)關(guān)器件查表得出通態(tài)電阻為r=0.9計(jì)算通態(tài)損耗這個(gè)損耗還是比較小的，不需要另外添加散熱裝置，符合反激型開(kāi)關(guān)電源的小功率的要求。另外此型號(hào)的開(kāi)關(guān)的基本參數(shù)下圖給出有以上數(shù)據(jù)還可以發(fā)現(xiàn)此開(kāi)

24、關(guān)的工作溫度為Storage Temperature Range Tstg -55150 符合課設(shè)中所提出的要求040，所以此開(kāi)關(guān)符合設(shè)計(jì)的需要。 4、整流二極管的選擇在整流時(shí)整流二極管的所承受的最大電壓可由最大輸入電壓求出，題目中所給的為最大輸入電壓270v，這個(gè)為有效值，這里不能用有效值來(lái)算需要乘以所以經(jīng)過(guò)網(wǎng)上資料的查詢有以下幾種型號(hào)的整流二極管的，其中每個(gè)整流二極管的基本參數(shù)如圖經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單分析就可以看到，應(yīng)該選擇型號(hào)為IN4004的整流二極管，此型號(hào)的整流二極管的最高反向峰值電壓為400v，正向壓降為1.0v，在輸入95270v的情況下是可以忽略的。所以型號(hào)為IN4004是符合設(shè)計(jì)要求的，

25、這里用單相橋式整流的方法需要4個(gè)此型號(hào)的整流二極管。二、開(kāi)關(guān)電源控制電路的設(shè)計(jì)開(kāi)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(kāi)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。電源的很多指標(biāo)，如穩(wěn)壓穩(wěn)流精度、紋波、輸出特性等也都同控制電路相關(guān)。1、控制電路的組成a.驅(qū)動(dòng)電路 驅(qū)動(dòng)電路是控制電路與主電路的接口，同開(kāi)關(guān)電源的可靠性、效率等性能密切相關(guān)。驅(qū)動(dòng)電路需要有很告的快速性，能提供一定的驅(qū)動(dòng)功率，并具有較高的抗干擾和隔離噪聲能力。b.調(diào)節(jié)器電路 調(diào)節(jié)器的作用是將給定量和反饋量進(jìn)行比較和運(yùn)算，得到控制量。調(diào)節(jié)器的核心是運(yùn)算放大器

26、。c.并機(jī)均流電路d.保護(hù)電路 保護(hù)電路具備自身保護(hù)和負(fù)載保護(hù)兩方面功能。 自我保護(hù)功能有：輸入過(guò)電壓，輸入欠電壓，系統(tǒng)過(guò)熱，過(guò)電流等。 負(fù)載保護(hù)功能有：輸出過(guò)電壓，輸出欠電壓等。e.PWM控制電路 PWM控制電路的作用是將在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的控制量模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為PWM信號(hào)，該信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率固定，占空比跟隨輸入信號(hào)連續(xù)變化。 通常集成PWM控制器將誤差電壓放大器、振蕩器、PWM比較器、驅(qū)動(dòng)、基準(zhǔn)源、保護(hù)電路等常用開(kāi)關(guān)電源控制電路集成在同一芯片中，形成功能完整的集成電路：（1） 基準(zhǔn)源：用于提高穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓，作為電路中的給定的基準(zhǔn)。（2） 振蕩器：產(chǎn)生固定頻率的時(shí)鐘信號(hào)，以控制開(kāi)關(guān)頻率。（3

27、） 誤差電壓放大器（EA）：實(shí)際上就是一個(gè)運(yùn)算放大器，用來(lái)構(gòu)成電壓或電流調(diào)節(jié)器。（4） PWM比較器：將調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成PWM脈沖的占空比，不同的控制模式有著不同的轉(zhuǎn)換方式，電壓模式的集成控制中，常采用有振蕩器的產(chǎn)生的鋸齒波同比較的方式，電流模式控制當(dāng)中，采用同電感電流瞬時(shí)值相比較。分頻器用于將單一的PWM脈沖序列分成兩路戶不對(duì)稱的PWM脈沖序列，用于雙端電路的控制。（5） 驅(qū)動(dòng)電路：通常為推挽結(jié)構(gòu)的跟隨電路，用來(lái)提供足夠的驅(qū)動(dòng)電壓，以便有效的驅(qū)動(dòng)主電路的開(kāi)關(guān)。（6） 欠電壓保護(hù)：對(duì)集成的PWM控制電路的電源實(shí)施監(jiān)控，一旦電源跌落至閥值以下時(shí)，就封鎖輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，以避免電源掉電過(guò)程中，輸出

28、混亂的脈沖信號(hào)而造成開(kāi)關(guān)器件的損壞。封鎖電路：由外部信號(hào)控制，一旦有外部信號(hào)觸發(fā)，立即封鎖輸出脈沖信號(hào)，給外部電路提供了一個(gè)可控的封鎖信號(hào)。2、控制模式的選擇開(kāi)關(guān)電源中的控制方式，總的來(lái)說(shuō)可以分成電壓模式和電流模式兩大類(lèi)。無(wú)論是電壓模式還是電流模式，都有輸出電壓反饋和電壓調(diào)節(jié)器，所不同的是電壓模式控制系統(tǒng)中，僅有一個(gè)電壓反饋環(huán)節(jié)；而電流控制系統(tǒng)中，除了電壓反饋控制外，還有電流控制內(nèi)環(huán)。電壓控制優(yōu)缺點(diǎn)：采用電壓模式控制方法的開(kāi)關(guān)電源，其穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)特性間的矛盾是很突出的。電流控制模式控制的優(yōu)點(diǎn)（1） 系統(tǒng)的穩(wěn)定性增強(qiáng)，穩(wěn)定域擴(kuò)大。（2） 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性改善。（3） 具有快速限制電流的能力。目前，

29、電流模式控制還可分為峰值電流模式控制、平均電流模式控制和電荷控制等。本設(shè)計(jì)決定使用峰值電流模式控制。3、PWM集成控制器的選擇由于采用峰值電流模式控制，所以選擇UC3842作為PWM集成控制器。UC3842是美國(guó)Unitrode公司生產(chǎn)的一種高性能的固定頻率電流型脈寬集成控制芯片，是專(zhuān)門(mén)用于構(gòu)成正激型和反激型等開(kāi)關(guān)電源的控制電路。其主要優(yōu)點(diǎn)是電壓調(diào)整率可以達(dá)到0.01%，工作頻率高達(dá)500 kHz，啟動(dòng)電流小于1 mA，外圍元件少。它適合做20 W80 W的小型開(kāi)關(guān)電源。其工作溫度為0 70，最高輸入電壓30 V，最大輸出電流1 A，能驅(qū)動(dòng)雙極型功率管和MOSFET。UC3842采用DIP-8

30、形式封裝。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖和各引腳的功能見(jiàn)有關(guān)手冊(cè)。UC3842的典型應(yīng)用電路如圖3所示。該電路的工作原理是：直流電壓加在Rin上，降壓后加在UC3842的引腳7上，為芯片提供大于16 V的啟動(dòng)電壓，當(dāng)芯片啟動(dòng)后由反饋繞組提供維持芯片正常工作需要的電壓。當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，單端反激變壓器Tl的反饋繞組上產(chǎn)生的反饋電壓也升高，該電壓經(jīng)R1和R3組成大分壓網(wǎng)絡(luò)，分壓后送入U(xiǎn)C3842的引腳2，與基準(zhǔn)電壓比較后，經(jīng)誤差放大器放大，使UC3842引腳6的驅(qū)動(dòng)脈沖占空比減小，從而使輸出電壓降低，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。此電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易布線，成本低。但是，UC3842的采樣電壓不是從輸出端取到的，輸出電壓

31、穩(wěn)壓精度不高，只適合于用在負(fù)載較小的場(chǎng)合。為克服上述問(wèn)題，可以對(duì)上述反饋電路進(jìn)行改進(jìn)，采用光耦和電壓基準(zhǔn)進(jìn)行反饋控制，可以極大地提高開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)定性和精度。采用這種方法進(jìn)行反饋控制時(shí)需要從副邊繞組輸出端進(jìn)行取樣，電路見(jiàn)圖4。4、控制電路的整體設(shè)計(jì)電壓采樣及反饋電路由光耦PS2701、TL431和阻容網(wǎng)絡(luò)組成，圖中R5和C5用于TL431的頻率補(bǔ)償，不能缺少。通過(guò)調(diào)節(jié)由R6，R7組成的分壓網(wǎng)絡(luò)后得到采樣電壓，該采樣電壓與三端可調(diào)穩(wěn)壓塊TL431提供的2.5 V基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)輸出電壓正常時(shí)，采樣電壓與TT431提供的2.5 V電壓基準(zhǔn)相等，則TL431的K極電位保持不變，從而流過(guò)光耦U3二極

32、管的電流不變，進(jìn)而流過(guò)光耦CE的電流也不變，UC3842引腳2的反饋電位Uf保持不變，則引腳6輸出驅(qū)動(dòng)的占空比不變，輸出電壓穩(wěn)定在設(shè)定值不變。當(dāng)輸出5 V電壓因?yàn)槟撤N原因升高時(shí)，分壓網(wǎng)絡(luò)上得到的輸出電壓采樣值會(huì)隨之升高，從而TL431的K極電位下降，流過(guò)光耦二極管的電流增大，進(jìn)而流過(guò)CE的電流增大，從而UC3842的引腳2的電位升高。由UC3842內(nèi)部示意圖可知：誤差放大器A1的輸出電壓Ue減小，亦即電流檢測(cè)比較器鉗位電壓減小，所以由圖2 可知：UC3842引腳6輸出驅(qū)動(dòng)的占空比減小，從而使輸出電壓減小，這樣就完成了反饋穩(wěn)壓的過(guò)程。初級(jí)線圈充磁峰值電流取樣的內(nèi)回路反饋也是開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)起決定作用

33、的環(huán)節(jié)，如果內(nèi)回路反饋設(shè)計(jì)不符合電路要求，開(kāi)關(guān)電源就無(wú)法正常工作。設(shè)計(jì)內(nèi)回路反饋時(shí)，需要在開(kāi)關(guān)管上串聯(lián)一個(gè)以地為參考的取樣電阻Rs（見(jiàn)圖1、圖4中的R1和圖3中的R8），將初級(jí)線圈的電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，此電壓由電流檢測(cè)比較器A2監(jiān)視并與來(lái)自誤差放大器A1的輸出電平比較。在正常的工作條件下，峰值電感電流由引腳1上的電壓控制，其中： 當(dāng)電源輸出過(guò)載或者輸出取樣丟失時(shí)，異常的工作條件將出現(xiàn)，在這些條件下，電流比較器的門(mén)限被內(nèi)部鉗位至1.0 V，則而開(kāi)關(guān)電源初級(jí)線圈最大峰值電流為短路保護(hù)時(shí)變壓器初級(jí)線圈流過(guò)的最大電流： 式中：IP為初級(jí)線圈電感電流;Pout為開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)輸出功率;Vin為開(kāi)關(guān)電源輸入電壓;D為PWM的輸出信號(hào)占空比;N為電源效率。根據(jù)式（2）、式（3）可以推算：根據(jù)計(jì)算得出的Rs阻值可以進(jìn)一步計(jì)算出電流取樣電阻的功率：選定電流取樣電阻后，需要通過(guò)一個(gè)L型的RC低通濾波網(wǎng)絡(luò)，將這個(gè)采樣信號(hào)送給UC3842的電流比較器。L型RC低通濾波網(wǎng)絡(luò)的上限截止頻率為：從低通濾波器的對(duì)數(shù)幅頻特性可知，當(dāng)輸入信號(hào)頻率低于fh時(shí)，輸出信號(hào)與輸人信號(hào)幾乎完全相同;當(dāng)輸入信號(hào)頻率高