武汉理工开关电源毕设

摘要稳压电源是实现电能变换和功率传递的主要设备。在信息时代，农业、能源、交通运输、通信等领域迅猛发展，对电源产业提出个更多、更高的要求，如节能、节材、减重、环保、安全、可靠等。这就迫使电源工作者不断的探索寻求各种乡关技术，做出最好的电源产品，以满足各行各业的要求。开关电源是一种新型的电源设备，较之于传统的线性电源，其技术含量高、耗能低、使用方便，并取得了较好的经济效益。本文在介绍了开关电源的各种工作方式、其优劣势、设计方法及未来发展方向等的基础上，对开关稳压电源进行设计。设计分为三个模块进行，分别为辅助电源模块、PWM控制模块、升压电路部分，其中PWM控制电路为电源设计的核心。确定电路设计方案后，使用Multisim10对电路进行仿真，并对电路的参数进行配比，尽量使电路的参数达到最佳、使输出电压趋于稳定，从而达到设计要求。关键词：开关电源，稳压，脉宽调制，功率ABSTRACATPoweristoachievepowerconversionandpowertransmissionmajorequipment.Intheinformationageagriculture,energy,transportation,communicationsandotherareasPowerofthesourceindustrymakeagreaterandhigherrequirements，suchasenergy,materials,weightreduction,environmentalprotection,safetyandreliability.Thishasforcedthepowerworkershavebeenexploringthetechnologyforavarietyofruralcustoms,thepowertomakethebestproductstomeettherequirementsofallwalksoflife.Switchingpowersupplyisanewtypeofpowersupply,comparedtotraditionallinearpowersupply,hightechnology,lowenergyconsumption,easytouse,andhasachievedgoodeconomicresults.Thispaperdescribesthevariousswitchingpowersupplyworks,itsadvantagesanddisadvantages,designanddirectionoffuturedevelopment,basedonthedesignoftheswitchingpowersupply.Designisdividedintothreemodules,namely,auxiliarypowermodule,PWMcontrolmodule,boostcircuitpart,whichPWMcontrolcircuitforthepowersupplydesignofthecore.Determinethecircuitdesign,theuseofMultisim10simulatethecircuit,andtheratioofthecircuitparameters,circuitparametersasfaraspossibletoachievethebest,tostabilizetheoutputvoltagetoachievethedesignrequirements.Keywords:SwitchingPowerSupply，Stabilivolt，PWM，power1开关电源简介1.1开关电源的发展背景电源是向电子设备提供功率的装置，把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。发电机能把机械能转换成电能，干电池能把化学能转换成电能。发电机和电池本身并不带电，它的两极分别有正负电荷，由正负电荷产生电压(电流是电荷在电压的作用下定向移动而形成的)。电荷导体里本来就有，要产生电流只需要加上电压即。当电池两极接上导体时，为了产生电流而把正负电荷释放出去。当电荷散尽时,也就电荷流(压)消了。干电池等叫做电源。通过变压器和整流器，把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。晶体三极管能把前面送来的信号加以放大，又把放大了的信号传送到后面的电路中去。晶体三极管对后面的电路来说，也可以看作是信号源。整流电源、信号源有时也叫做电源。

电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。电力电子技术的发展,特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展，将开关电源的工作频率提高到相当高的水平，使其具有高稳定性和高性价比等特性。开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务，信息技术的发展对电源技术又提出了更高的要求，从而促进了开关电源技术的发展。1.2开关电源的基本原理与组成特点1.2.1开关稳压电源的基本工作原理开关式稳压电源的控制方式分为调宽式和调频式两种，实际应用中，调宽式使用的较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。调宽式开关稳压电源的基本原理如图1-1所示。图1-1.调宽式开关电源的基本原理对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压U0取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。其中有：U0=UmT1/T式中，Um为矩形脉冲的最大电压值，T为矩形脉冲周期，T1为矩形脉冲宽度。由此可知，当Um与T不变时，直流平均电压U0将与脉冲宽度T1成正比。这样只要设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。1.2.2开关电源的基本原理开关稳压电源（简称开关电源）是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。开关电源一般多采用脉冲宽度调制（PWM）控制方式。随着电力电子技术的发展和创新，开关电源逐步向高频化方向发展。高频化使开关电源具有体积小、重量轻、效率高等优点，因此，研究、开发高质量的开关电源就变得十分必要，尤其在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。开关稳压电源具有，效率高，输出功率大，输入电压变化范围宽，节约能耗等优点，而被广泛使用在各个行业和领域中。开关电源的工作原理就是通过改变开关器件的开通时间和工作周期的比值即占空比来改变输出电压，通常有三种调制方式：脉冲宽度调制(PWM)、脉冲频率调制(PWF)和混合调制。PWM调制是指开关周期恒定，通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式，因为周期恒定，滤波电路的设计容易，是应用最普遍的调制方式。开关稳压电源的主回路框图如图1-2所示，由隔离变压器产生一个18V的交流，经过整流滤波成一个直流，然后再进行DC-DC变换，有PWM的驱动电路，去控制开关电源管的导通和截止，而产生出一个稳定的电压源，如图1-2。图1-2开关稳压电源原理图1.2.3开关电源的特点开关电源具有如下特点：(1)效率高。开关电源的功率开关调整管工作在开关状态，所以调整管的功耗小，效率高，一般在80%～90%，高的可达90%以上。(2)重量轻。由于开关电源省掉了笨重的电源变压器，节省了大量的漆包线和硅钢片，从而使其重量只有同容量线性电源的1/5，体积也大大缩小了。(3)稳压范围宽。开关电源的交流输入电压在90~270V内变化时，输出电压的变化在±2%以下。合理设计开关电源电路，还可使稳压范围更宽并保证开关电源的高效率。(4)安全可靠。在开关电源中，由于可以方便地设置各种形式的保护电路，因此当电源负载出现故障时，能自动切断电源，保障其功能可靠。(5)功耗小。由于开关电源的工作频率高，一般在20kHz以上，因此滤波元件的数值可以大大减小，从而减小功耗；特别是，由于功率开关管工作在开关状态，损耗小，不需要采用大面积散热器，电源温升低，周围元件不致因长期工作在高温环境而损坏，因此采用开关电源可以提高整机的可靠性和稳定性。1.3开关稳压电源的发展1.3.1国际发展史状况（1）发展史。1955年美国的科学家罗耶（G.H.Royer）首先研制成功了利用磁芯的饱和来进行自激振荡的晶体管直流变换器。此后，利用这一技术的各种形式的晶体管直流变换器不断地被研制和涌现出来。从而取代了早期采用的寿命短、可靠性差、转换效率低的旋转式和机械振子式换流设备。由于晶体管直流变换器中的功率晶体管工作在开关状态，所以由此而制成的稳压电源输出的组数多、极性可变、效率高、体积小、重量轻，因而当时被广泛地应用于航天及军事电子设备上。由于那时的微电子设备及技术十分落后，不能制作耐压较高、开关速度较高、功率较大的晶体管，所以这个时期的直流变换器只能采用低电压输入，并且转换的速度也能太高。60年代末，由于微电子技术的快速发展，高反压的晶体管出现了。从此直流变换器就可以直接由市电经整流、滤波后输入，不再需要有工频变压器了。从而极大地扩大了它的应用范围，并且在此基础上诞生了无工频降压变压器的开关稳压电源。省掉了工频变压器，又使开关稳压电源的体积和重量大为减小。开关稳压电源才真正做到了效率高、体积小、重量轻。70年代以后，于这种技术有关的高频、高反压的功率晶体管，高频电容，开关二极管，开关变压器铁心等元器件也不断地被研制和生产出来，使无工频变压器开关稳压电源得到了飞速发展，并且被广泛应用于电子计算机、通信、航天、彩色电视机等领域中，从而使无工频变压器开关稳压电源成为各种电源中的佼佼者。（2）目前正在克服的困难。随着半导体技术和微电子的高速发展、集成度高、功能强的大规模集成电路的不断出现，使得电子设备的体积在不断的缩小，重量在不断的减轻。所有从事这方面研究和生产的人们对开关稳压电源中的开关变压器还感到不是十分理想，他们正致力于研制出效率更高、体积更小、重量更轻的开关变压器或者通过别的途径来取代开关变压器，使之能够满足电子仪器和设备为小型化的需要。这是从事开关稳压电源研制的科技人员目前正在克服的第一个困难。开关稳压电源的效率是与开关管的变换速度成正比的，并且开关稳压电源中由于采用了开关变压器以后，才能使之有一组输入得到极性、大小各不相同得多组输出。要进一步提高开关稳压电源的效率，就必须提高电源的工作频率。但是，当频率提高以后，对整个电路中的元件又有了新的要求。例如，高频电容、开关管、开关变压器、储能电感等都会出现新的问题。进一步研制适应高频率工作的有关电路元器件，是从事开关稳压电源研制的科技人员要解决的问题。工作在线性状态的稳压电源，具有稳压和滤波的双重作用因而串联闲心稳压电源不产生开关干扰，且波纹电压输出较小。但是，在开关稳压电源中的开关管工作在开关状态，其交变电压和电流会通过电路中的元器件产生较强的尖峰干扰和谐振干扰。这些干扰就会污染市电电网，影响邻近的电子仪器及设备的正常工作。随着爱管稳压电源电路和抑制干扰措施的不断改进，开关稳压电源的这一缺点得到进一步地克服，可以达到不妨碍一般的电子仪器、设备和家用电器正常工作的程度。所以，克服开关稳压电源的这一缺点，进一步提高它的使用范围，司从事开关稳压电源研制科技人员要解决的第三个问题。1.3.2国内发展情况我国的晶体管直流变换器及开关稳压电源研制工作始于60年代初期。到60年代中期进入了实用阶段，70年代初期开始研制无工频降压变压器开关稳压电源。1974年研制成功了工作频率为10kHz、输出电压为5V的无工频降压变压器开关稳压电源。近10多年来，我国的许多研究所、工厂及高等院校已研制出多种型号的工作频率在20KHz左右、输出在功率在1000W以下的无工频降压变气开关稳压电源，并应用于电子计算机、通信、电视等方面，取得了较好的效果。工作频率为100KHz~200KHz的高频开关稳压电源于80年代初期就已开始试制，90年代初期就已试制成功。目前正走在向实用阶段和再进一步提高工作频率。许多年来，虽然我国在无工频将开关稳压电源方面做了巨大的努力，并取得了可喜的成果，但是，目前我国的开关稳压电源技术与一些先进的国家相比仍然有角的差距。此外，这些年来，我国虽然把无工频变压器开关稳压电源的工作频率从数十KHz提高到数百KHz，把输出功率由数十瓦提高到数千瓦，但是，由于我国半导体技术与工艺跟不上时代的发展，导致我们自己研制和生产出的无工频变压器开关稳压电源中的开关管大部分采用的仍是进口的晶体管。所以我国的开关稳压电源事业要发展，要赶超世界先进水平，最根本的是要提高我国的半导体技术和工艺。1.4稳压开关电源的发展趋势随着稳压开关电源的发展，技术日益成熟，发展的方向也各不相同，但总的有以下四种方向。（1）高频化。理论分析和实践经验表明，电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话，用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~10%。无论是逆变式整流焊机，还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样，传统“整流行业”的电镀、电解、电加工、充电、浮充电等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造，成为“开关变换类电源”，其主要材料可以节约90%或更高，还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高，促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化，带来显著节能、节水、节约材料的经济效益，更可体现技术含量的价值。（2）模块化。模块化有两方面的含义，其一是指功率器件的模块化，其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块，含有一单元、两单元、六单元直至七单元，包括开关器件和与之反并联的续流二极管，实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年，有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去，构成了“智能化”功率模块(IPM)，不但缩小了整机的体积，更方便了整机的设计制造。实际上，由于频率的不断提高，致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重，对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性，有些制造商开发了“用户专用”，功率模块(ASPM)，它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中，这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计，达到优化完美的境地。由此可见，模块化的目的不仅在于使用方便，缩小整机体积，更重要的是取消传统连线，把寄生参数降到最小，从而把器件承受的电应力降至最低，提高系统的可靠性。（3）数字化。在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代，电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是，现在数字式信号、数字电路显得越来越重要，数字信号处理技术日趋完善成熟，显示出越来越多的优点：便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调，也便于自诊断、容错等技术的植入。所以，在八、九十年代，对于各类电路和系统的设计来说，模拟技术还是有用的，特别是：诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决，离不开模拟技术的知识，但是对于智能化的开关电源，需要用计算机控制时，数字化技术就离不开了。（4）绿色化。电源系统的绿色化有两层含义：首先是显著节电，这意味着发电容量的节约，而发电是造成环境污染的重要原因，所以节电就可以减少对环境的污染，其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准，如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上，许多功率电子节电设备，往往会变成对电网的污染源，向电网注入严重的高次谐波电流，使总功率因数下降，使电网电压耦合许多毛刺尖峰，甚至出现缺角和畸变。20世纪末，各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生，有了多种修正功率因数的方法。这些为21世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。总而言之,开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现，将标志着开关电源技术的成熟，实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年，随着通信行业的发展，以开关电源技术为核心的通信用开关电源，吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋，因此，同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动，并将很快发展起来。还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。2开关电源电路设计2.1开关电源的拓扑结构开关电源的拓扑结构是指功率变换电路的结构，也就是DC/DC变换器的结构。拓扑结构不同，与之配套的PWM控制器类型和输出整流/滤波电路也有差异。拓扑结构也基本决定了开关电源的工作原理及输出特性。主要开分为降压式变换器、升压式变换器、反激式变换器等等，下面将会分别介绍。2.1.1降压式变换器降压式变换器亦称Buck变换器，是最常用的DC/DC变换器之一。降压式DC/DC变换器能将一种直流电压变换成更低的直流电压变换成更低的直流电压。例如它可将+24v电源变换成+15v、+12v或+5v电源，并且在变换过程中的电源损耗很少，在分布式电源系统中经常会用到。如图2.1是降压式变换器的拓扑结构。图2.1降压式DC/DC变换器的拓扑结构图中的开关S用来等效功率开关管，U1为直流输入电压，U0为直流输出电压，VD为续流二极管，L为输出滤波电感（也称储能电感），C为输出滤波电容。当S闭合时除向负载供电之外，还有一部分电能储存于电感L和电容C中，L上的电压为UL，其极性是左端为正、右端为负，此时续流二极管VD截止。当S断开时，L上产生极性为左端负、右端正的反向电动势，使得VD导通，L中的电能继续传送给负载和电容C。降压式DC/DC变换器在功率开关管导通时向负载传输能量，属于正激式DC/DC变换器。2.1.2升压式变换器升压式DC/DC变换器简称Boost变换器，其拓扑结构如图2-2所示。U1为直流输入电压，U0为直流输出电压，开关S代表功率开关管，VD为续流二极管，L为储能电感，C为输出滤波电容。当S闭合时，电感L上有电流通过而储存电能，电压极性是左端为正、右端为负，续流二极管VD施加反向电压而截至，此时C对负载放电。当S断开时，L上产生的反向电动势极性是左端为负、右端为正，使得VD正向导通。L上储存的能量经过VD对C进行充电，同时给负载供电。升压式DC/DC变换器在功率开关管关断时向负载传输能量，属于反激式DC/DC变换器。图2-2升压式DC/DC变换器的拓扑结构2.1.3反激式变换器反激式DC/DC变换器亦称回扫式变换器。凡是在功率开关管截至期间向负载输出能量统称为反激式变换器。反激式DC/DC变换器是开关稳压器及开关电源最基本的一种拓扑结构。其应用领域非常广泛。图2-3是反激式变换器的拓扑结构。图2-3反激式DC/DC变换器拓扑结构如图所示，U1为直流输入电压，U0为直流输出电压，T为高频变压器，Np为一次绕组，Ns为二次绕组。V为功率开关管MOSFET，VD为输出整流二极管，C为输出滤波电容。高频变压器的一次绕组与二次绕组的极性相反。当功率开关管V导通时，一次侧有电流产生，以电感的形式讲能量储存在一次绕组中。此时二次绕组的电压极性是上端为负、下端为正，使VD截至，没有输出电流。当功率开关管V截至时，一次绕组电流突然中断，根据电磁感应的原理，此时在一次绕组上会产生感应电影。同时，二次绕组产生感应电压，其极性是上端为正、下端为负，因此VD导通，从而产生二次绕组电流，经过VD整流，C滤波后获得输出电压U0。2.2开关电源的控制电路开关电源常用的控制方式有脉冲宽度调制（PWM）、脉冲频率调制（PFM）和混合调制三种。其中，PWM方式具有固定开关频率。这就为设计滤波电路提供了方便，所以应用最为普遍。目前，集成开关电源大多采用这种方式。为便于开关电源的设计，众多厂商将PWM控制器设计成集成电路，以便用户选择。这一节主要介绍以UC3842为核心的PWM控制电路工作原理、特点及应用领域。2.2.1UC3842简介继MC1394、AN5900之后，人们又开发出功能更完善的它激单端输出驱动集成电路。其特点是除内部PWM系统外，还设有多路保护输入和稳定的基准电压发生器，同时还具有小电流启动功能。典型的UC3842就是其中的代表，它功能完善，性能可靠，目前广泛被各种普通电源采用，还被用于有源因数改善电路和高压升压式开关电源中。UC3842是美国Unitrode公司生产的一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片。UC3842为8脚双列直插式封装，其内部原理框图如图2-1所示。主要由5.0V基准电压源、用来精确地控制占空比调定的振荡器、降压器、电流测定比较器、PWM锁存器、高增益E/A误差放大器和适用于驱动功率MOSFET的大电流推挽输出电路等构成。端1为COMP端；端2为反馈端；端3为电流测定端；端4接Rt、Ct确定锯齿波频率；端5接地；端6为推挽输出端，有拉、灌电流的能力；端7为集成块工作电源电压端，可以工作在8～40V；端8为内部供外用的基准电压5V，带载能力50mA。图2-4UC3842的引脚UC3842的引脚如图3－1所示，其中：①脚为内部误差放大器输出端，外接阻容元件可改善误差放大器的增益和频率特性。②脚为误差放大器的取样电压输入端，此脚电压与误差放大器同相端的2.5V基准电压进行比较，产生误差电压，而控制脉冲宽度。③脚为PWM比较器的另一输入端，当检测电压超过lV时停止脉冲输出使电源处于间歇工作状态。④脚为定时电容CT端，内部振荡器工作频率由外接的阻容时间常数决定，f=1.8／(RT×CT)。⑤脚为接地端。⑥脚为推挽输出端，内部为图腾柱式，上升、下降时间仅为50ns驱动能力为±lA。⑦脚为启动/工作电压输入端脚是直流电源供电端，具有欠、过压锁定功能，芯片功耗为15mW。⑧脚为内部5V基准电压输出端，有50mA的负载能力。2.2.2UC3842的内部结构UC3842为双列8脚单端输出的它激式开关电源驱动集成电路，其内部电路包括振荡器、误差放大器、电流取样比较器、PWM锁存电路、5VC基准电源、欠压锁定电路、图腾柱输出电路、输出电路等，见图3-2。图2-2UC3842的内部结构（1）5v的基准电源:内部电源,经衰减得到2.5v作为误差比较器的比较基准.该电源还可以提供外部5v/50mA。（2）振荡器:产生波振荡.RT接在4RET8脚之间，CT接4GND5之间.频率f=1.8/CTRT,最大为500kHz。（3）误差放大器：由VFB端输入的反馈电压和2.5V做比较，误差电压COMP用于调节脉冲宽度。Comp端引出接外部RC网络,以改变增益和频率特性.（4）输出电路：图腾柱输出结构，电路1A，驱动MOS管及双极型晶体管。（5）电流取样比较器：③脚ISENSE用于检测开关管电流，可以用电阻或电流互感器采样，当VISENSE>1V时，关闭输出脉冲，使开关管关断。这实际上是一个过流保护电路。（6）欠压锁定电路VVLO：开通阈值16V，关闭阈值10V。具有滞回特性。（7）PWM锁存电路：保证每一个控制脉冲作用不超过一个脉冲周期，即所谓逐脉冲控制。另外，VCC与GND之间的稳压管用于保护，防止器件损坏。2.2.3UC3842的使用特点UC3842的使用方便简单，其使用特点如下：(1)采用单端图腾柱式PWM脉冲输出，输出驱动电流为±200mA，峰值可达±1A。

(2)启动电压大于16V，启动电流仅1mA即可进入工作状态。处于正常工作状态时，工作电压在10～34V之间，负载电流为15mA。超出此限制，开关电源呈欠电压或过电压保护状态，无驱动脉冲输出。

(3)内设5V(50mA)基准电压源，经2∶1分压后作为取样基准电压。(4)输出电流为200mA，峰值为1A，既可驱动双极型三极管也可驱动MOSFET管。若驱动双极型三极管，应加入开关管截止加速RC电路，同时将内部振荡器的频率限制在40kHz以下。若驱动MOSFET管，振荡频率由外接RC电路设定，工作频率最高可达500kHz。

(5)内设过流保护输入(3脚)和误差放大输入(1脚)两个PWM控制端。误差放大器输入构成主PWM控制系统，可使负载变动在30％～100％时输出负载调整率在8％以下，负载变动在70％～100％时负载调整率在3％以下。(6)过流检测输入端可对每个脉冲进行控制，直接控制每个周期的脉宽，使输出电压调整率达到0.01%／V。如果③脚电压大于1V或①脚电压小于1V，PWM比较器输出高电平使锁存器复位，直到下一个脉冲到来时才重新置位。利用①脚和③脚的电平关系，在外电路控制锁存器的开/闭，使锁存器每个周期只输出一次触发脉冲。因此，电路的抗干扰性极强，开关管不会误触发，提高了可靠性。(7)内部振荡器的频率由④脚外接电阻与⑧脚外接电容设定。集成电路内部基准电压通过④脚引入外同步。④脚和⑧脚外接RT、CT构成定时电路，CT的充电与放电过程构成一个振荡周期，其振荡频率可由下式近似得出：（2-1）2.2.4UC3842的典型应用电路反激电路中的变压器起着储能元件的作用，可以看作是一对相互耦合的电感。工作过程是：开关开通后，V处于断态，初级绕组的电流线性增长，电感储能增加；开关关断后，初级绕组的电流被切断，变压器中的磁场能量通过次级绕组和V向输出端释放。图2-3是反激式开关电源原理图，其中的控制芯片采用UC3842。电源的输出电压等级有三种：＋5V、＋12V、－12V。该电路变换器是一个降压型开关电路。由单管驱动隔离变压器TC主绕组N1电流，C2、R3可以提供变压器原边泄放的通路。输出经整流、滤波送负载。芯片所用的电源Vcc由R2从整流后电压提供。Vcc同时也作为辅助反馈绕组N3的反馈电压。反馈比较电路信号是从辅助绕组N3经过V1、V2、C3、C4等整流滤波后得到的Vcc分压提取的。C6、R7构成信号的有源滤波。开关管电流被R10取样后，经R9、C7滤波，送芯片ISENSE端，当反馈信号值超过阈值1V时，确认过载，关断电源输出。芯片输出部分由OUT端驱动单MOSFET管，C8、V3对开关管有电压钳位作用。图2-3UC3842组成的反激式电源2.3开关电源的辅助电路2.3.1EMI滤波电路EMI滤波电路通常只在AC/DC变换器中出现，以便隔离AC电网与开关电源的射频干扰。有些DC/DC变换器也使用EMI滤波电路，用于减少各部分电路的相互干扰。EMI滤波电路主要是对输入电源的电磁噪音及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。因此，通常称之为电磁干扰滤波器，即EMI滤波器。EMI滤波器典型电路如图2-4图2-4EMI滤波电路C3、L、C4组成的双型滤波网络，是EMI滤波器的主体。其中L为共模电感，其电感量通常为10~30mH，可有效抑制来自电网的共模干扰。C3、C4为差模滤波电容，可滤除电网尖峰电压。C1、C2为安全电容，