(完整版)开关电源设计毕业设计

毕论文（）题

目

开关电源计英文目

switchsource院专姓年

系业名级指导师2015月摘

要摘要内容本论文题是学校根据生的实际情和所学的专而设计的，体现了学校学生的理论识和实践动能力的考察并且让学生分的发挥自己所的知识。随着大规和超大规模成电路的快发展，特别微处理器和导体存储器开发利用，育了电子系的新一代产。显然，那体积大而笨重的用工频变压的线性调节压电源已经时。取而代的是小型化、重轻、效率高隔离式开关源。隔离式关电源的核是一种高频电源换电路。它交流电源高率地产生一或多路经调的稳定直流电压本论文共七章，内容括：开关电概述，输入路，隔离单反激式变换电路，UC3842的原理及技术数，UC3842用的电压馈电路的选用UC3842在开关电源电的应用，电市场的概况【关键词：变压器滤波过载SwitchSourceDesignAbstractAbstractcontent:Theofthisthesisisdesignedaccordingthesituationtheandprofessionalschoolstudentsreflectseffectsschoolstudentstheoreticalknowledgeandpracticalability,andletthestudentsfulllaytheirownknowledge.Withrapiddevelopmentlarge-scaleultrascaleintegratedcircuit,especiallythemicroprocessorandasemconductorutilization,birththeelectronicsystemanewgenerationproducts.Obviously,thevolumeisbig,lightcircuit.makestheACpowerefficientgeneratesormoreadjustedstableDCvoltage.Thisisincluding:powersupplycircuit,anoverview,ofconvertercircuit,andtechnicalparameterscommonselection,applicationinpowersupplycircuit,KeyWords：；；Overload目录第章

开关电源述1.1

开

关

电

源

的

产

生

与

发展„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1.2

隔

离

式

高

频

开

关

电源„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„51.3

开

关

电

源

所

用

的

术语„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6第章

输入电路2.1

电

压

倍

压

整

流

技术……………………92.2

输

入

保

护

器件…………92.3

输

入

阳

间

电

压

保护……………………10第章3.1

隔离单端激式变换器路单端反激式变换器电路中的开关晶体管………………3.2

单端反激式变换器电路中的变压器绕组…………………13第章UC3842的原理技术参数4.1

原

理

与

特点……………154.2

工

作

描述………………164.3

技

术

参数………………19第章UC3842常用的电压反馈路的选用5.1

概述…………………235.2UC3842

常

用

的

电

压

反

馈

电路…………235.2.1

输出电压接压为误差放器的输入…………235.2.2

辅助电源输出电分作为误差大器的输入………245.2.3

采用线性光偶改误放大器的入误差电压………255.2.4

结语

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

…………第章UC3842在开关电源电路应用6.1UC3842

组

成

的

开

关

电

源

电路…………286.1.1

启

动

过程………296.1.2

稳

压

过程……………296.1.3

过

流

保

护

原理…………………306.1.4

过

压

保

护

原理………316.1.5

开

关

保

护

电路………316.1.6

起

动

电

路

的

设计……………316.1.7

反

馈

绕

组

的

设计…………………316.2

显

示

器

开

关

电

源

电路…………………326.2.1

特点…………326.2.2

采用关稳压激励出的缺点下

………326.2.3UC3842

在

显

示

器

电

路

的

应用………33第章电源市的概述7.1

直流稳压电源(出口)购市场概况………347.2

开

关

电

源

的

市

场

概况………………357．2．1

开

关

电

源

的

市

场

规模………………7.2.2

开

关

电

源

的

生

产

倾向………………36致谢……………参

考

文献……………第章1.1开电的生发

开关电概述随着大规和超大规模成电路的快发展，特别微处理器和导体存储器开发利用，育了电子系的新一代产。显然，那体积大而笨重的用工频变压的线性调节压电源已经时。取而代的是小型化、重轻、效率高隔离式开关源。隔离式关电源的核是一种高频电源换电路。它交流电源高率地产生一或多路经调的稳定直流电压早在代，随电子技术的断发展集成化的开电源就已被泛地应用电子计算机彩色电视机卫星通信设、程控交换、精密仪表等电设备。这是于开关电源够满足现代子设备对多电压和电流的需。随着半导技术的高度展，高反压速开关晶体使无工频变器的开关电迅速实用化而半导体集电路技术的速发展又为关电源控制电路集成化奠定基础，适应类开关电源制要求的集开关稳压器应运生，其功能断完善，集化水平也不提高，外接件越来越少使得开关源的设计、生产调整工作益简化成本也不下降。目前己形了各类功能善的集成开稳压器系列近年来高反MOS大功率管迅速发展，将开关电源工作频率从20kHz提高到150一，其结果是使整开关电源的积更小，重更轻，效率高。开关电源的能价格比达了前所未有水平，使它与线性电源竞争中具有先导势。当然开电源能被工所接受，首是它在体积重量和效率上的势。在年后期，功率以的开关电源有竞争力的。到1980年，率在以上就有竞争力了随着开关电性能的改善，到年代后，电子设备消耗功率在以上，就考虑使用开关电源过去开关电源在功率范围内本较高但进入90年后，其成本下非常显著，然这包括了率元件，控元件和磁性件成本的大幅度降此外能源成本的高也是促进关电源发展因素之一。1.2

隔式频关源隔离式开电源的变换具有多种形。主要分为桥式、全桥、推挽式、端反激式、端正激式等。在设计电时，设计者取那种变换器电形式，主要据成本、要到的性能指等因素来决。各种形式的电电路的基本能块是相同，只是完成些功能的技手段有所不同。离式高频开电源电路的同特点就是有高频变压，直流稳压是从压器次级绕约脉冲电压流滤波而来开关电源的本功能方框如图1所示。在图1—l交流线路压无论是来电网的还是经过压器降压的．首先经过整流、波电路变成有定脉动电成分的直流压，然后进入高变换部分。频变换部分核心是有一高频功率开元件，比如开关体管、场效管(MOSFE)等件，高频变部分产生高以上高压方波所得到的压方波送给频隔离降压压器的初级，在变器的次级感出的电压被流、滤波后产生了低压流。为了调节输电压，使得输入交流和出负载发生化时，输出压能保持稳定，这里采用一叫做脉冲宽调制器FWM)的路，通过对出电压采样并把采样的果反馈给控电路，控制路把它与基电压进行比较，根比较结果来制高频功率关元件的开时间比例(占空比)，达到调整出电压的目。在方波的升沿和下降．有很多高谐波，如果些高次波反馈到输入流线，就会其它电子设产生干扰。此，在交流入端，必须要设无线频率干(RFI)滤波，把高频干减少到可接的范围。此外，为使整个电路全可靠地工，还要设计助电路，主包括过压、流保护电路。图l—

隔离式开电源酌方框1.3开电所的语下面列出些书本所使的开关电源语。效率：电的输出功率输入功率的分比。其测条件是满负，输入交流压为标准值：等效串联电阻它表示电电容呈现的阻值的总合一般情况下，值越的电容，性越好。输出电压持时间：在关电源的输电压撤消后依然保持其定输出电压时间。启动浪涌流限制电路它属于保护路。它对电启动时产生尖峰电流起制作用。为防止不必要功率损耗，设计这一电时，一定要保证波电容充满之前，就起限流作用。隔离电压电源电路中任何一部分电源基板地间的最大电，或者能够在开关电源输入端与输端之间的最直流电压。线性调整：输出电压输入线性电在指定范围变化的百分。条件是负和周围的温保持恒定。负载调整：输出电压负载在指定围内变化的分率。条件线电压和环温度保持不。噪音和波：附加在直输出信号上交流电压和频尖峰信号峰值。通常以mV度量。隔离式开电源：般指高频关电源它从输入交流电源直进行整流和滤，不使用低隔离变压器输出瞬态应时间：从出负载电流生变化开始经过整个电的调节作用到输出电压复额定值所要的时间。过载或过保护：防止负载过重，电流超过原计的额定值造成电源损的电路。远程检测电压检测的种方法。为补偿电源输的电压降，接从负载上测输出电压方法。软启动：系统启动时一种延长开波形的工作期的方法。作用期是从到它的正常作点所用的间。电磁干扰无线频率干(EMLBFI)：即那些开关电源开关元件引起的，希望传按和射的高频能频谱。快速短路护电路；一用于电源输端的保护电。当出现过现象时，保电路启动，电源输出端压快速短路占空比；高频开关电中，开关元的导通时间变换器的工周期之比。第章2.1电倍整技

输入电在前面已提到隔式开关电源直接对输入交流电压进整流，而不需要频线性隔离压器。现代电子设备生厂家一般都满足国际市场的求，所以他所设计的开电源必须要应世界范围交流输入电压，常是交流90—130v和范围。了实现两种入电源的转，要利用倍整流技术，图—1示。在图2—中，两种输交流电压的换由开关来完成此外，本电路中的敏电阻Rv和可控具有浪涌电流制瞬间输入压保护的功能。电路工作程如下：当关闭合．电路在115v交流输电压下1：作在交流电的半周，通过极管和电容器c1被充电到交电压的峰值即×．＝160v，交流电的负周，电容器c2通过二极管也充电到160v这样，电路出的直流电应该是电容和上电电压之和．160V＝320V。当开关S1打开，二极管VDlVD4组成了桥式整流电，对输入的流230V进行整流也同样产生320v的直电压。2.2

输保器隔离式开电源在加电，会产生极的浪涌电流计者必须在源的输入端取一些限流施，才能有地将浪涌电减小到允许范围之内。浪涌流主要是由波电容充电起的，在开管开始导通瞬间，电容对交呈现出很低阻抗一般情况只是电容的E5R值。果不采取任何护措施，浪电流可接近百安培。通常广泛用的措施有种，一种方是利用电阻双向可控硅联网络；另种方法是采负温度系数(NTC)的热敏电。用以增对交流线路的阻，把浪捅电减小到安全。电阻—双可控硅技术采用此项浪电流限制技时，将电阻交流输入线串联。当输滤波电容充电后．由于向可控硅和阻是并联的可以把电短路对其进行分这种电路结需要一个触电路，当某些预的条件满足，触发电路双向可控硅发导通。设时要认真地选择向可控硅的参数并加上足够散热片，因在它导通时要流过全部输入电流。图2—的Vs和R1为双可控硅和电的并联网络热敏电阻术：这种方是把负温度系数)的热敏电串联在交流输入端者串联在经桥式整流后直流线上。图—的RT1是热敏电阻电阻—温度性和温度系，关系如图2所示。在图—2中，T是热敏阻的温度系，用每度百比(％表示。当开关电接通时，热电阻的阻值本上是电阻标称值。这，由于阻值较大它就限制了涌电流。当容开始充电，充电电流过热敏电阻，开对其加热。于热敏电阻有负温度系，随着电阻加热，其电阻值始下降，如热敏电阻选得合适，在载电流达到定状态时，其阻应该是最小这样，就不影响整个开电源的效率2.3输阳电保在一般情下，交流电上的电压为或左右，但时也会有高压的峰出现。比电网附近有感性开关，风雨天气时雷电现象，都是生高尖峰的素。受严重雷电影响，网上的高压峰可达5kv。另一方面电感性开关生的电压尖的能量满足面的公式：公式中，L是感器的漏感I通线圈的电。由此可见虽然电压尖持续的时间短，但是它有足够的能使开关电源输入滤波器开关晶体管造成致命的坏。所以必要采取措施加以免。用在这种境中最通用抑制干扰器是金局氧化压敏电阻(MOV)瞬态电压制器。图—所示把压敏电阻连在交电压的输端。压敏电阻到一个可变抗的作用。就是说，当压尖峰瞬间现在压敏电阻两时．它的阻急剧减小到个低值，消了尖峰电压输入电压达到安值。瞬间的量消耗在压电阻上，在择压敏电阻应按下述步骤进。选择压敏电的电压额定应该比最的电路电压定值大10％一％；．计算或计出电路所承受的最大间能量的焦数；．查明器所需要承受最大尖峰电；上述几步成后，就可根据生产厂的压敏电阻数资料选择适的压敏电器件。第

隔离单反激式变换器电图—所示的单反激式变换电路在其输和输出回路间缺少安全隔离施。一般情下，隔离式关电源都是高频变压器为主要隔离器件在电路中，是以变压器形式出现的但实际上它的作用是扼流圈所以应该称为变压器—流圈。所谓端，指的是压器磁芯仅工作其磁滞回线一侧。典型的单隔离反激式换器电路结如图—所示。从图3—的电路工作态波形可见电路的工过程如下当晶体管VT1导通时，在变压器初电感线圈中存能量，与压器次级相接的二极管VD处反偏压状态所以二极管VD截止。在压器次级路无电流流，即没有能传递给负载当晶体管VT1止时，变压次级电感线中的电压极反转过来，使得二极导通，给出电容充电，同对在载RL上也有了电流IL。图—

隔离单端激式变换电及相关波形由于隔离压器T了具有初次级间安全离的作用外它还有变压器和扼圈的作用以在反激变换器的输部分一般不要加电感，但在实际用中，往往整流器和滤电容之间加个小的电感圈，用以降低高开关噪声的值。3.1.单反式换电中开晶管在单端反式变换器电中。所使用开关晶体管须符合两个件，即在体管截止时要能承受集极尖峰电压在晶体管导时，要能承受集极的尖峰电。晶体管截时所承受的峰电压按下的公式进行计算公式中，是输入电整流滤波后直流电压，是最大工作空比所谓占空比指是晶体管通的时间与体管的一个作周期(导通时间十截时间)之比。为限制晶体管集电极安全压，工占空比应保持在相地低一些，般要低于50％即＜．5。在实际计时，x般取左右，这它就限制了电极峰值电，vc《＜2．。因此，在端反激式变器电路设计，晶体管的作电压一般800V以上，通按计算可安全可地工作。按如下粗考虑交输入电压180—260V260V260v以14(有效值)即整流后的直电压×L＝再乘以除800V，实际取值M等于900V即可。第二个设准则是必须足晶体管在遏时的集电电流的需求公式中，il变压器初绕组的峰值流而是变器初级与级间的匝数比为了导出变换器输出率和输入电表达集电慑值工作电流公式，变压绕组传递的量尸m可用下式表：—公式中，变换器的率。略去推导程，由输出率和输入电表达的晶体工作电流的式为：假定变换的效率V0.8最大工作占比入f3.2.单反式换电中变器组由于在单反激式变换电路中，变器初级绕组在—H待佐线[滞回线的一个方向上驱动，因，在设计时意不要使其和，更为详尽分析和设计在第五章给。在这里，们只是强调下，所选择的磁一定要有足大的有效体，通常应用气隙来扩大有效体积，传输压器有效体的计算公式下：Ilamx最大负载电流‘L变压器次级组的电感量U0：气的导磁率其值为15Ue：选磁芯的磁材料的相对磁率Bmax：磁的最大磁通度。相对导磁从应尽可能得大一些以避由于喂制磁尺寸和线径以及铜损铁损引起磁温升过高。第UC3842的原理技术参数4.1原与点UC3842是关电源用电控制方式的宽调制集成路。与电压制方式相在负载响应线性调整度方面有很多越之处。该电路主特点有：，内含欠压锁定电路，低起动流（典型值0.12mA），稳定的部基准电压，大电流挽输出（驱电流达1，工作频可到00kHz，自动负馈补偿电路，双脉冲制，较强的载响应特性内工作原理简图1

示出了UC3842部框图引脚图，UC3842用固定工频率脉冲宽度控调制方式共有个引脚，脚功能如下脚是误差大器的输出，外接阻容件用于改善差放大器的益和频率性；脚是反馈压输入端，此电压与误差大器同相端2准电压进行比，产生误差压，从而控脉冲宽度；脚为电流测输入端，当测电压超过1V时缩小脉宽度使电处于间歇工状态；脚为定时，内部振荡的工作频率外接的阻容间常数决定)；TT脚为公共端；脚为推挽出端，内部图腾柱式，升、下降时仅为50ns驱动能力为；脚是直流源供电端，有欠、过压定功能，芯功耗为15mW；⑧脚为5V基准电输出端，有50mA的负载能。图1UC3842部原理框4.2工描系列是专门汁用于出线直流—直流换器应用的高性、固定频率电流模式控器，为设计提供使用最外部元件的高性价格比的解方案。代表的方框图如，所以振荡器率由定时元和CT选择值定。电容CT由5.0V参考电压通电阻RT充电充至约2.8V,再由个内部的电宿放电至在CT放电期振荡器产生个内部消隐冲保持“或”门的中间入为高电子这导致输出为低态，从而产丁一个数量控的输出静时间。图显示，与振荡器频关系曲线图显示输出静时间与频率系曲线它们都是在给定的CT值时得的意尽管许的R和值都可产生相同的荡器频率，但有一种组合以得到在给频率下的特输出静区时。振荡器门限是度补偿的，放电流在T=2℃叫被微并确保在±1％之内，这些内部路的优点使荡器频率及大输出占空的变化最小结果显示在图3和图正很多噪声感应用中可能希望变换器频率定至外部系统时上。这可通将时钟信号到图20示的电路完成。为了靠的锁定振荡器自振频率设为比钟频率低％左右。图21所为多单元同步一种方法通过修整钟波形可以实现确输出占空箝位。误差放大提供一个有访问反相输和输出的全偿误差放大。此放大器有90dB典刮自流电增益和只有7相位余量的1.0MHZ的增益为1带宽图7。同输入在内部置于25V而不经脚引出典刑情况下变换输出电压通一个电阻分器分压，并反向输入监。最大输入偏置流为，它引起输出电误差，后者于输入偏置流和等效输分压器源电的乘积误差放大输出管脚1)用于部回路补偿图3输出电压因个二极管压而失调(≈1.4V)在连接至电取样比较器的相输入之前三分，这将管脚l处于其最状态时(VOl)，保证在输出(管不出现驱脉冲这发生在电正在工作并负载被取消时，或者软启动过程开始(图3，。最小误放大器反馈阻受限于放大器拉电流(0.5mA)到达比较器.0V位电子所需输出电压：电流取样较器和脉宽制锁存器UC3842A作为电流模控制器工，输出开关通山振荡器始，当峰值感电流到达差放大甜输出补(管脚1)建的门限电平中止这样在逐周础上差信号制峰值电感流。所用的流取样比较—脉宽调制存配置确保任何给定的振荡周期内，仅一个单脉冲现在输出端电感电流通插入一个与输出关1的极串联的以为参考的取电阻R转换电压此电压由电流洋输入(管脚3监视并与自误差放器的输出电相比较在正常的工条件下，峰电感电流由脚1的电压控制其中：当电源输过载或者如输出电压取丢失时，异的工作条件出现。在这些条下，电流取比较器门限被内部箝位。因此最峰值开关电流：当设计一大功串开关压揣时为了持s的功耗——个合理水平上希降低内部嵌电压，调节电压的简单法如图22所。使用丁两个外二极管来补内部二极管以便在度范田内固定箝位电。如果I箝电压降低过将导致由于声拾取而产的不误操作通常正电波形的前沿以观察到一窄尖脉冲，输出负载较时，它可能会引电源不稳定这个尖脉冲产生是由于源变压器匝电容和输出整流恢复时间造的。在电取样输入增加一个RC滤波器使它的时间常接近尖脉冲持续时间，常将消除不定性参见图6)。欠压锁定用丁两个欠锁定比较器保证在输出被驱动之前集成电路已全可用。正源端(Vcc)和参输出Vref)各由分离比较器监视。每都具有内部滞后，以防在通过它们自的门限时生错误输出动作较器上下门限别为UCX842AUCX843A8.4V7.6VVref比较高低门限为3.6V3.4V大滞后和小动电流使得UCX842A特别适合干需有效的自举动技术的离变换器应用(图33)。UCX843A准备应用于低电压直流直流变换器。一个3的齐纳极管作为一并联稳压，从Vcc连接至地。的作用是护集成电路受系统启动间产生的高电压的破最小工作爪UCX842A为11VUCX843A8.2V。输出这些件有一个单腾柱输出级是专门设计来自接驱动率MOSFET的，在1.0nF负下时，它能供高达±1.0a的峰值驱动电和典型值为50ns上升、下时间，还附丁一个内部路，使得任时候只要欠压锁有效。4.3技参第章UC3842常用的电压反馈电路选用5.1概通常，PWM型开关源把输出电的采样作为PWM控制器的馈电压，该馈电压经制器内部误差放大器，调整开关号的占空比以现输出电压稳定。但不的电压反馈路，其输出压的稳定精度是同的。本文先对电流型宽控制器（内部电路如图1所示常用的三稳定输出电电路作了介分析其各自优缺点。5.2常用的压馈路5.2.1输电压直接分作为误差放器的输入如图所示，输电压Vo经及R4分压后作采样信号，入脚2（误差大器的反向入端）误差放大器正向输入端内部的2.5V的基准电压当采样电压于2.5V时，误差大器正向和反输出端之间电压差经放器放大后，节输出电压使得的输出号的占空比大，输出电上升，最终输出电压稳在设定的压值。R3与并联构电流型反馈这种电路优点是采样路简单，缺是输入电压输出电压必共地，不能到电气隔离势必引起电布线的困难而且电源工在高频开关状态容易引起电干扰，必然来电路设计困难，所以种方法很少使用5.2.2辅电源输出电分压作为误放大器的输如图3示，当输出压升高时，端反激式变器的辅助绕组产生的感电压也升高该电压经过D2，D3，C15，C13和成的整流、波和稳压网后得到一直电压，给UC3842供电。同时该电压经压后作为采电压送入UC3842的，在基准电压比较后经误差放器放大使脚出脉冲的占空变小输出电压降，达到稳压目的。同样当输出电压低时，使脚6输出脉冲的占空变大，出电压上升，最使输出电压定在设定的。这种电的优点是采样电路单副边绕组原边绕组辅助绕组间没有任何电气通路，容易布线缺点是并非副边绕组直得到采样电，稳压效果好，实验中发现当电源的负变化较大时基本上不能现稳压。该路适用于针对某固定负载的况。5.2.3采线性光耦改误差放大器输入误差电如图4所，该开关电的电压采样路有两路：是辅助绕组电压经D1，，C1，C2，组成整流、滤波稳压后得到16V的直流电压UC3842电另外该电压经R2及压后得到采样电压，路采样电压要反映了直母线电压的化；另路是光电耦器、三端可调压管Z和R4，，R6，，组成的电压样电路，该电压反映输出电压的化；当输电压升高时，经阻R7分压后输入Z的考电压也升，稳压管的压值升高，过光耦中发二极管的电流减，流过光耦的光电三极的电流也相的减小，误放大器的输入反电压降低，致UC3842脚6输出动信号的占比变小，于是输出电下降，达到压的目的。该电路因采用了光电合器，实现输出和输入隔离，弱电强电的隔离减少了电磁扰，抗干扰力较强，而是对输出电采样，有很好的压性能。缺是外接元器增多，增加布线的困难增加了电源的成。如图5所，该电压采及反馈电路R2，R5，R6R7，，C1，光电耦合三端可调压管Z组成当输出电压高时输出电压经R7及压得到的样电压（Z的参考电压也升高，Z稳压值也高，流过耦中发光二管中的电流小，导致流光电三极管的电流减小，相于C1联的可变电的阻值变大该等效电阻阻值受流过发光二极电流的控制，误差放大的增益变大导致脚出驱动信的占空比变，输出电压降，达到稳的目的。当出电压降低时，差放大器的益变小，输的开关信号空比变大，终使输出电压稳在设定的值因为，UC3842的电压反馈输入脚2接地，所以，误差大器的输入差总是固定，改变的是差放大器的益（可将线性光中的光电三管视为一可电阻）其等效电图如图6示。该电路通调节误差放器的增益而是调节误差大器的输入差来改变差放大器的出，从而改开关信号的空比。这种扑结构不仅外接器件较少，且在电压采电路中采用三端可调稳管，使得输出电在负载发生大的变化时输出电压基上没有变化实验证明与上述种反馈电路比，该电路有很好的稳效果。5.2.4结在单端隔式PWM型电源中电流型脉宽制器UC3842有着阔的应用范围很多值得我所要去掌握了解的。第章UC3842在开关电源电路的应用6.1组成的关源路图2是由U构成的开电源电路市电由C、L滤除电磁干扰，负度系数的热电阻R限流再经V整、C滤波，电、电位器R降压后加到UC3842的电端（⑦脚，为U提供启电压，电路动后变压器付绕组③④整流滤波电一方面为UC3842供正常工电压另一方面RR分压加误差放大器反相输入端脚，为U供负反馈电压其规律是此电压越高驱脉冲的占空比越小，此稳定输出压。④脚和脚外接的R、决定了荡频率，8其振荡频的最大值可。、C用于善增益和频特性。⑥6脚输出的波信号经R、R分压后驱MOSFEF率管，变器原边绕8组①②的量传递到付各绕组，经流滤波后输各数值不同直流电压供负载用。电R用于流检测，经R、C滤滤后送U的③脚9形成电流馈环所以由UC3842构成的电是双闭环控系统电压稳定度非常高当C3842的③电压高于1振荡器停，保护功管不至于过流而坏。图2UC3842构成的开关电此电路的试需要注意一是调节电器使电路起，起振电流在1mA左右二是起振后压器③④绕提供的直流压应能使电正常工作此电压的范大约为11～之间；三根据输出电的数值大小来改R以确定反馈量的大；四是根据护要求来确检测电，阻R的大小，常是2、以下的电。6.1.1动过程首先由电通过启动电RW1提供电流给容C4C5充电，当电压达UC3842的启电压门槛值16V时开工作并提供驱动脉冲由输出推动关管工作，出信号为高电压脉冲。电压脉冲期，场效应管通，电流通变压器原边同时把能量存在变压器中。据同名端标情况，此时压器各路副没有能量输。当脚输出的电平脉冲结时，场效应截止，根据次定律，变器原边为维持电不变，生下正上的感生电动此时副边各二极管导通向外提供量。同时反线圈向UC3842供电。UC3842内部设欠压锁定电路其开启和关阈值分别为16V和，如图3所示在开启之，消耗电流在1mA以内源电压接之后当端电压升至16V时UC3842开始作，启动常工作后，的消耗电流为15mA。因的启动电在1mA以内，设计参照这些参选取R1所以在上的功很小。当然，若VCC端电压小时，在R1的压降很小全部供电工都可由压后来完成但是，通常况下VCC电压都比大，这样完全通过R1来供正常工作压就会使R1自身功太大，对整电源来说效率太。一般来说随着UC3842的启，R1的工作就基本结束余下的任交给反馈绕，由反馈绕产生电压来UC3842供电。故的功率不选得很大，就足够了笔者认为，然理论上启动电流1mA以内，但实际用时，按1.6～2.0mA计则工作比便利。即当VCC端压为U伏6.1.2

稳压过程从图2中可知，场效应管导时，整流电加在变压器初级绕组的电能变成能储存在变器中，在场应管导通结时，Np绕组中电达到最大值Imax，根据拉第电磁感定律：式中E——整流电压；Lp—变压器初级组电感；Ton—场效应管通时间。在场效应关闭瞬间变压器次绕组放电电为最大值若忽略各种损应为式中：n——变压变比n=NPNs，、Ns变压器初次级绕组数。高频变压在场效应管通期间初级组储存的能与场效应管关闭期间级绕组释放能量相等：中：Ls—变压器次绕组电感；——输出电；Toff—场应管关闭间。上式说明输出电压UOTon成正，与匝比nTon成比。比如，由电源电压变或负载变化引起输出电降低时，反线圈的输出电压会变低，从使2电压变低则脉宽调制会相应的增输出形的占比，使大功晶体管导通时间变长；之，当电源压变化或载变化而引输出电压升时，则脉宽制器相应的小输出脉冲形的占空比使大功率晶管导通的时变短，从而持输出电压为一定值。UC3842为固工作频率脉调制方式，出电压或负变化时仅调整占空，控制场效管的导通时。反馈电压入2脚，此脚电压与内部2.5V准进行比，产生控制压，从而控脉冲宽度；出脉冲的频率由4外接定时电R及定时电容C决，R单位取KΩ，Cμ3脚为电感流传感器端当取样超过1V，缩小导脉宽，使电处于间隙作状态；6脚输出端，内为图腾柱式上升、下降间仅50ns，驱能力为±；脚，供电入，起振后作电压为13V，低于停止工，功耗为15mW；，内部基5V(50mA)。6.1.3

过流保护理当负载电超过额定值短路时，场应管电流增，R9上的电压反馈至3(电压大于通过内部电放大器使导宽度变窄，出电压下降直至使UC3842停止工作没有触发脉输出，使场应管截止，达到护功率管的的。短路现消失后，电自动恢复正工作。6.1.4

过压保护理当因某种因使输出电过高时由反馈绕形成的电压高，从而使2脚的电压过高，部保护电路动，使6脚输出冲高电平时变短，或不出高电平使关管截止。6.1.5

开关保护路由D3R10、C1R11C14、成，消除变压器漏感生的反峰电压从而使开关作电压不至太高而毁坏6.1.6

起动电路设计电路如图4所示，电容C2储存的能量要能足电源开始常

工作的需要使得UC38427有稳定、足的输入供。即电容C2放电时间要于UC3842输出脉冲的高平持续时间否则，电源出现打嗝现象。此，电容C2的容量

质量的选非常重要。者在实际设计过程中C2曾用F铝电解电，经常发现

电源打嗝测量反馈端电压，是太低，以于反馈端的流二极管都有工作，说反馈端电压幅度够。原因在C2量不够，不提供足够的量来使UC3842充分工作因此，容量最在F以上。6.1.7

反馈绕组设计当UC3842启后，若反绕组不能提足够的UF电路就会不地起动出打嗝现象外根据者的经验于17.5V时，也会引起UC3842工作常，导致输脉冲占空比小，输出电变低。故而反馈绕匝数的选取其缠绕是非重要的，一可按13计，使UC3842正常工时，脚的电压持

在13V右。6.2显器关源路6.2.1点显示器用开关稳压电电路的持点归纳为如下点重量轻、积小。由于掉了笨重的性交压器，省了漆包铜与硅钢片因而重量只原来的15右．体积明显的减小稳压范围。输入电网压在一260V范围内变时，输出电压仅有％的波动变化因此能获得好的稳定电输出，而且电网电压变化，能始终保稳压电路的效率工作。是由于这个点，才使电视机够在条件差环境恶劣的村和山区，及采用水力风力、奋力等发机供电的偏地区安全、定、可靠地作。效率高、耗小。因为路中的晶体整管工作在关状态，工频率在15hHz左右、所转换效率很，可达到85％，内部损耗也降低到最。工作安全可靠。由于用了可控硅护电路，当源电路或行描输出电及高压电路现故陈时，至负载出现路时，能够动切断电源，起过压和过流护的作用。常，对其保电路的要求非常严格的。用开关电直接激励行出级电视机中关稳压电源开关效率应与行频步。若用行步信号去控开关稳压电的工作频率使开关频率严格行领同步，后开关R由直接激励行出级，这样可以省掉行振荡级行激励级，从使电视机的路简化可靠性提成本降低。6.2.2采开关稳压电激励行输出优缺点如下行振荡器行监相器可与开关稳压源控制电路并在省去。样不但可简化电路，省元器件，能提高工作率。开关管短时，对于反性激励电路行输出管反截止无电流对于同级激励电路，输出管与开管的电流增很快．应采过流保护措施。当开关管路时对于同极性励电路行输出管也止；对于极性激励电路行输出管子电流很大，到开关稳压源储能电感的所储存的磁能尽为止。由于行输级的激励脉的宽度受到制，因而开稳压电源的励脉冲占系数的变比围也受到一的限制，其压范围不是宽。给检修工带来一定的难。由于开稳压电源电与行扫描电构成一个体工作状态互牵制故检修工作一般电视机困难一些。6.2.3在示器电路的用第章电源市场的概况根据日本子机械工业发表的资料载日本1983年的电工业生产总额达亿日元是前年的；3％其中产业用子设备以计算机和围设备为中显示了好的势；达到46038亿日元，是年的106％并且在金颓数中超过了用电器设备电子元件成为电子业的中心此外家用电方面磁带录机也出现了外的盛况金额8353亿日元，前年的％。反映出这的工业状况是由于在机一体化中唱角的“控制马达”面向盘机和打印等设备的需助扩大，一登台，其生量飞跃地增。构成电子备的心脏的源设备，特是开关电源和这种马达并驾驱于1984年明显加快发展在过去总充当无名英的电源设备中一下成为“星影响当今业世界动向原因是，最的电子设备于用户的小他日求，促微细加工技的发展，家和产业用元的小型化和密度安装，促进大规模集成一惯比其它件落后的电部包受到这小型化的影陶，旦池采用开电源。特别在电子工业起到牵引车用的办公室计算，个人计算，字处理机传真讥等OA设备，磁带像机日本是全世的供应基地，还有机人、通信设、电子仪器各式各样的商品都采开关电源，就促进了产界的开发积性。因此，下介绍其中的流稳压电源特别是开关源的市场概，产品倾向7.1直稳电(出口购场况直流稳压源大致可以为开关电源损耗式电源，CVT电源，其它电源等。关电源由于OA设备，磁带录机等现在使这种电源的设正在增加生而且这种电的使用范围不断扩大，以保持了增长的头，但其反面是损式电源CVT电源正在成一股代替关电源的支流。在开电源以外的流稳压电源，处于增长头的是录像机用耗式电源，印机用高压CVT电源，试验、实设61等物理化学设备的特殊电源很有销路。1983年的直流茵压源的市场规估计在1700亿日元左右其中，开关电源370亿日元左，损耗式源日元，CVT电源100日元左右其它电源在685亿日元以上是出直流稳压电的状况，应加上王广内消耗量才算市场的总额厂内消费的算是有争议，但由于建了大量生产制而脾际了齐关源曲价格增加了对销的供应估计可以到产值日元的规模7.2开电的场况721开关电的市场规模目前还没看到表示开电源生产发的明确统计字。酌量主工厂的动向要元件的动，采用开关源的产品的向，由编辑试算推导1983年的市场情况。1984年备报纸报了开关电源的阴影扩大，一他锅巴过30％就是在最近报导中，仅关电沥交易100亿日元的就不断出现其中主要工厂有：DK到月份