UC2845的應(yīng)用和PWM變壓器設(shè)計(jì)

-.z.UC2845芯片資料介紹及維修方法和設(shè)計(jì)匯總第一節(jié):UC2845D芯片介紹①管腳介紹Unitrode公司的UC2845D(D是貼片)是一種高性能固定頻率電流型控制器,包含誤差放大器、PWM比擬器、PWM鎖存器、振蕩器、內(nèi)部基準(zhǔn)電源和欠壓鎖定等單元,其構(gòu)造圖UC2845UC2845的管腳圖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器的增益和頻率特性。2腳:是反應(yīng)電壓輸入端,此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V基準(zhǔn)電壓進(jìn)展比擬,產(chǎn)生誤差(控制)電壓,誤差(控制)電壓變大,第6腳輸出脈沖變窄,占空比降低,抑制輸出電壓的增加,從而使輸出電壓穩(wěn)定,而控制脈沖寬度,脈寬越寬,電源輸出電壓越高,Vref比擬器上下門限為:3.6V/3.4V。3腳:電流檢測(cè)輸入端。在外圍電路中,在功率開關(guān)管(如Mos管)的源極串接一個(gè)小阻值的取樣電阻,將脈沖變壓器的電流轉(zhuǎn)換成電壓,此電壓送入3腳,控制脈寬。此外,當(dāng)電源電壓異常時(shí),功率開關(guān)管的電流增大,當(dāng)取樣電阻上的電壓超過1V時(shí),縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài),UC2845就停頓輸出,有效地保護(hù)了功率開關(guān)管。4腳: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，QUOTE當(dāng)上電后，5VDC通過Rt電阻給Ct充電,使④腳電壓近似線性上升,當(dāng)電壓上升到2.8V時(shí),在振蕩器內(nèi)部,將定時(shí)電容器CT上的電壓突然放掉,當(dāng)電壓下降到1.4V時(shí),電壓又開場(chǎng)上升,這樣就形成一個(gè)鋸齒波電壓。5腳:為公共地端。6腳:為推挽輸出端,輸出的頻率是振蕩頻率的1/2,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±1A。7腳:Vcc是電源。VCC比擬器上下門限分別為:8.4V/7.6V,UC2845最小工作電壓為8.2V,此時(shí)耗電在1mA以下。輸入電壓可以通過一個(gè)大阻值電阻從高壓降壓獲得。芯片工作后,輸入電壓可在7.6V～36V之間波動(dòng),(內(nèi)部有一個(gè)36V的齊納二極管作為穩(wěn)壓管,從VCC連接至地,它的作用是保護(hù)集成電路免受系統(tǒng)啟動(dòng)或運(yùn)行期間所產(chǎn)生的過高電壓的破壞),低于7.6V就停頓工作。工作時(shí)耗電約為15mA,此電流可通過反應(yīng)電阻提供。當(dāng)Vcc欠壓,UC2845D8參考電壓輸出端8腳將無+5V輸出,從而導(dǎo)致RC振蕩停頓工作。8腳:為5V基準(zhǔn)電壓輸出端,有50mA的負(fù)載能力。②主要特性用于20-50W的小功率開關(guān)電源,管腳少,電路簡(jiǎn)單。1.單輸出級(jí),可以驅(qū)動(dòng)MOS、晶體管。2.自動(dòng)前饋補(bǔ)償。3.鎖存脈寬調(diào)制,用于逐周期限流。4.具有精細(xì)的電壓基準(zhǔn)源(±l％),電壓調(diào)整率可達(dá)0.01%。5.基準(zhǔn)電壓為4.9～5.1V,電流模式工作頻率可達(dá)500kHz。6.低啟動(dòng)電壓和工作電流,啟動(dòng)電流<1mA,工作電流15mA。7.電流圖騰柱輸出,1A。8.有欠電壓鎖定保護(hù)和過電流保護(hù)功能。③芯片原理內(nèi)部框圖如圖4-5。5V5V基準(zhǔn)內(nèi)部偏置SR電流取樣

比擬器PWM鎖存誤差放大器振蕩器VrefTUccGNDCT/RTUFBPISENSEOUTPUTUREFUVLO2RR2.5VDC圖4-5:UC2845電源控制芯片原理框圖第二節(jié)開關(guān)電源常見故障的維修一.檢查UC2845D8芯片好壞的方法1.可在UC2845D8的⑤腳和⑦腳之間加12V直流電壓,⑦腳接電源正,⑤腳接電源負(fù)2.UC2845D8的⑧腳有5V電壓輸出。④有間歇式的0-2.5V鋸齒電壓波形。⑥有較寬的脈沖輸出。②有2.5V電壓。二.常見的故障:上電后,311V電壓正常,電路無輸出電壓,啟不動(dòng),但不燒保險(xiǎn)絲。檢查UC2845D8的第⑦腳供電情況1.第⑦腳沒有電壓或啟動(dòng)門限電壓<8.4VDC首先:檢查啟動(dòng)電阻(R203)是否變?yōu)闊o窮大或電阻漏焊和有斷線而不通,穩(wěn)壓二極管(D236)是否擊穿和方向焊反。其次:用萬用表測(cè)4N90的D(漏極)與主繞組一端通否"最后:用萬用測(cè)負(fù)載是否有短路現(xiàn)象。2.第⑦腳電壓跳變,第8腳5VDC電壓沒有a.一般為第⑥腳對(duì)地有短路,或自饋電壓沒建立起來,檢查是否短路和自饋電路b.用萬用表測(cè)第⑥腳與地通否,測(cè)啟動(dòng)繞組與二極管,電容,電阻通斷情況3.第7腳與第8腳同時(shí)跳變,一般為次級(jí)短路4.第7腳電壓正常第8腳5V正常,第⑥腳電壓跳變,電源不工作一般是開關(guān)MOS管斷路或第⑥腳到柵極(G)之連續(xù)路。2.保險(xiǎn)絲熔斷,且玻璃管嚴(yán)重發(fā)黑。數(shù)字萬用表用二極管檔(指針式用R*100檔)對(duì)負(fù)載局部的主要元件進(jìn)展在路測(cè)量,如整流濾波中的整流二極管擊穿,說明電路存在嚴(yán)重短路,一般為交流濾波回路短路、整流二極管短路、直流濾波電容短路和開關(guān)管短路。檢修方法:啟動(dòng)電路自饋電路吸收回路過流保護(hù)回路過壓保護(hù)回路負(fù)載電路a.啟動(dòng)電路檢查啟動(dòng)電阻(R203)是否變?yōu)闊o窮大或電阻漏焊和有斷線而不通,穩(wěn)壓二極管(D236)是否擊穿和方向焊反。b.自饋電路用萬用表測(cè)自饋電繞組與二極管,電容,電阻通斷情況,整流二極管(D213)是否擊穿和方向焊反否,電容(C224)短路否,電容(C225)短路及有無爆裂痕跡和方向焊反否。c.六個(gè)吸收回路{(主繞組,功率器件)=[2];輸出負(fù)載饒組=[4]}R2，C18，D5用于吸收開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，變壓器漏感產(chǎn)生的過電壓1.兩個(gè)吸收回路(主繞組和付饒組)a.查第一個(gè)吸收回路:整流二極管(D201)是否擊穿和方向焊反否,電容(C202)短路和有無爆裂痕跡,放電電阻(R201)燒毀或阻值變成無窮大。b.查第二個(gè)吸收回路:MOS管是否燒壞,造成漏極D和S源極短路,電容(C221)有無爆裂痕跡,放電電阻(R234)燒毀或阻值變成無窮大。2.四個(gè)吸收回路:(輸出負(fù)載饒組,電阻和電容吸收次級(jí)整流管的尖峰電壓)a.查第一個(gè)吸收回路:電容(C207)短路和有無爆裂痕跡,阻尼電阻(R*201)燒毀或阻值變成無窮大(24V1)。b.查第二個(gè)吸收回路:電容(C208)短路和有無爆裂痕跡,阻尼電阻(R*202)燒毀或阻值變成無窮大(24V2)。c.查第三個(gè)吸收回路:電容(C209)短路和有無爆裂痕跡,阻尼電阻(R*203)燒毀或阻值變成無窮大(12V)。d.查第四個(gè)吸收回路:電容(C210)短路和有無爆裂痕跡,阻尼電阻(R*204)燒毀或阻值變成無窮大(15V)。f.過壓保護(hù)回路1.穩(wěn)壓二極管(D212)是否擊穿和方向焊反,R238阻值是否正常2.當(dāng)輸出電壓+12V加大,R249與R251,R252組成的誤差放大器電路,經(jīng)電阻分壓后得到的取樣電壓加大與精細(xì)2.5V電壓進(jìn)展比擬,其差值必然增大,U205光偶的電流If增大,當(dāng)U0=If*R243與UC2845D8的①腳進(jìn)展比擬,產(chǎn)生誤差控制電壓,當(dāng)誤差電壓>3.6v時(shí),UC2845D8的輸出關(guān)斷g.負(fù)載電路二、維修分析工作原理開關(guān)電源維修考前須知①在焊接電源初級(jí)元件時(shí),一定要在拔掉電源線的情況下操作,否則將燒壞電源。②維修無輸出的電源,通電后再斷電,由于電源不振蕩,300V濾波電容兩端的電壓放電會(huì)極其緩慢,此時(shí),如果要用萬用表的電阻檔,測(cè)量電源電路時(shí),應(yīng)先對(duì)300V濾波電容兩端的電壓進(jìn)展放電〔可用消磁電阻或烙鐵的電源插頭進(jìn)展放電〕,然后才能測(cè)量,不能直接將電容兩端短路進(jìn)展放電③測(cè)量電源電路的電壓,要選好參考電位,因?yàn)殚_關(guān)變壓器初級(jí)之前的地為熱地,而開關(guān)變壓器之后的地為冷地,二者電位不等。第三章單端反激式變換器原理分析l單端反激式變換器的特點(diǎn)單端反激式變換器又稱電感儲(chǔ)能式變換器，工作原理如下圖,當(dāng)開關(guān)管Q1被PWM脈沖鼓勵(lì)而導(dǎo)通時(shí),直流輸入電壓施加到高頻變壓器T的初級(jí)繞組上,此時(shí)NP相當(dāng)于一個(gè)純電感,流過NP的電流線性上升,電源能量以磁能形式存儲(chǔ)在電感中,次級(jí)整流二極管D1截止,輸出電容C給負(fù)載供電。(電能轉(zhuǎn)換為磁能)當(dāng)開關(guān)管Q1截止時(shí),由于電感電流不能突變,初級(jí)繞組兩端電壓極性反向,次級(jí)繞組上的電壓極性顛倒使D1導(dǎo)通,初級(jí)儲(chǔ)存的能量傳送到次極,提供負(fù)載電流,同時(shí)給輸出電容充電。(磁能換為電能)單端反激式變換器通常采用加氣隙來增大可工作的磁場(chǎng)強(qiáng)度H，減少剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度;當(dāng)反激式變換器處于連續(xù)工作模式時(shí),氣隙可有效防止磁芯飽和，因而可增大電源的輸出功率，減少變壓器磁芯損耗,進(jìn)一步提高開關(guān)頻率。一、調(diào)制1.定義:利用*一種電壓或波形的改變,去控制另一種電壓或波形發(fā)生*種形式的改變。2.調(diào)制方式:利用電壓的改變,去控制另一種波形的改變,最后到達(dá)能控制輸出電壓的改變,同時(shí)能控制輸出電壓穩(wěn)定的一種技術(shù)措施。3.脈沖寬度調(diào)制方式(PWM:(PulseWidthModulation):①是輸入電壓的變化,使輸出脈沖寬度發(fā)生變化的一種方式。②開關(guān)管工作周期T是固定不變的。③輸出電壓的改變和穩(wěn)定,就是控制開關(guān)管調(diào)整飽和導(dǎo)通的時(shí)間來實(shí)現(xiàn)的。④脈寬式開關(guān)電源都是降壓式的變換器,但采用變壓器隔離的開關(guān)電源,可以改變初級(jí)與次級(jí)繞組匝數(shù)比,來決定輸出電壓是升壓還是降壓。⑤占空比的比值就是電壓比的比值,占空比的變化*圍:0∽1。2.交流共模濾波電感的構(gòu)造和工作原理①定義:是在一個(gè)磁心上的兩個(gè)匝數(shù)相等的繞組中再電流方向上的不同,就能起到共模濾波電感的作用。②模式:1.差模輸入:就是在共模濾波器的兩個(gè)輸入端口,所輸入電壓是有差異的一種輸入模式。在*一瞬間,兩個(gè)輸入端的電壓一個(gè)為+,一個(gè)為-,兩個(gè)繞組產(chǎn)生的磁通是大小相等方向相反,磁芯中就沒有變化的磁通,也沒電感量,也沒感抗,對(duì)50HZ的交流電壓沒有阻力,只有繞組的直流電阻存在,直流電阻值為Ω實(shí)際有能量損失,可忽略。2.共模輸入:就是在共模濾波器的兩個(gè)輸入端口,所輸入電壓是沒有差異的一種輸入模式。假設(shè)共模高頻干擾電壓輸入為+或-,兩個(gè)繞組產(chǎn)生的是同一方向變化的磁通,磁芯中就有變化的磁通,就有感抗,電感對(duì)共模高頻干擾會(huì)有較大的衰減。三、電路原理分析1.交流輸入局部自恢復(fù)保險(xiǎn)絲(是一種過流保護(hù)器件)原理:在常態(tài)下它的阻值非常低(0.2Ω)，工作電流流過開關(guān)時(shí)功耗很小,損耗能量小,當(dāng)電路電流超過設(shè)計(jì)值或發(fā)生短路故障時(shí),它的內(nèi)阻迅速增加至數(shù)千歐,使電路進(jìn)入開路狀態(tài),立即將電路電流切斷,對(duì)電路起到保護(hù)作用,自動(dòng)恢復(fù)開關(guān)只能進(jìn)展低電壓過流保護(hù),而不能接在220VAC上,否則將開關(guān)燒毀。②RT201是壓敏電阻③NTC201是熱敏電阻,在開關(guān)電源中起過溫保護(hù)和軟啟動(dòng)的作用。④低通濾波器定義:低頻能通過而高頻干擾信號(hào)通不過的濾波器,就是能濾掉高頻電壓,又可叫高頻濾波器。b.組成:一般由電容器和電感組成c.作用:1.防止電網(wǎng)上的高頻干擾信號(hào)、抑制浪涌電壓、尖蜂電壓進(jìn)入開關(guān)電源中。2.阻止、限制開關(guān)電源所產(chǎn)生的噪聲,高頻電磁干擾信號(hào)串入電網(wǎng)上。d.電感e.電容作用:1.電容器的根本作用既是充電和放電。2.儲(chǔ)能:以電壓形式存儲(chǔ)能量:Ec=1/2V2C,具有隔直流通交流的作用,它兩端的電壓不能突變,電容的容抗是與頻率成反比,頻率越高,它呈現(xiàn)的容抗越小,容抗:QUOTE。3.濾波作用:整流電路將交流變成脈動(dòng)的直流,在整流電路之后接入一個(gè)較大容量的電解電容,在濾波電路中,電容的耐壓值不要小于交流有效值的1.42倍。利用其充放電特性,使整流后的脈動(dòng)直流電壓變成相比照擬穩(wěn)定的直流電壓。在實(shí)際中,為了防止電路各局部供電電壓因負(fù)載變化而變化,所以在電源的輸出端及負(fù)載的電源輸入端接電解電容,由于大容量的電解電容一般具有一定的電感,對(duì)高頻及脈沖干擾信號(hào)不能有效地濾除,故在其兩端并聯(lián)了一只容量為的電容,以濾除高頻及脈沖干擾。4.去耦作用:濾除高頻器件在PCB電源或芯片電源腳上引起的輻射電流,為器件提供一個(gè)局部的直流通路,能減低電路中的電流沖擊峰值。它在減小電源和地平面上紋波、噪聲和毛刺很有效果。減少開關(guān)噪聲在板上的傳播并抑制噪聲對(duì)其它芯片的干擾。0.1uF以下的陶瓷電容常被用來做去耦電容。5.旁路作用:(Bypass)是指給信號(hào)中的*些有害局部提供一條低阻抗的通路。電源中高頻干擾是典型的無用成分,需要將其在進(jìn)入目標(biāo)芯片之前提前濾掉,旁路電容主要針對(duì)高頻干擾〔高是相對(duì)的,認(rèn)為20MHz以上為高頻干擾,20MHz以下為低頻紋波),選用滌綸薄膜電容。注:電阻主要是用做限流和確定固定電平,即所謂的上拉或下拉?？窕芈房梢赃x用云母、高頻陶瓷電容。諧振分串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振。串聯(lián)諧振產(chǎn)生過電壓,并聯(lián)諧振產(chǎn)生大電流。f.圖1分析,C205,L1,C203組成∏型低通濾波電路,C205,C203為抗串模干擾元件,用于抑制正態(tài)噪聲,電容選漏電流小的。所以,CLC型濾波電路中電容的容量和電感的感量越大,他們的濾波效果就越好。g.常用高壓和低壓低通濾波電路二、橋式整流0-265VAC經(jīng)橋式整流后,直流電壓=265*1.414=374.71V,此電壓分三路:1路:經(jīng)R203降壓以及C224,C225濾波后為UC2845提供啟動(dòng)電壓2路:經(jīng)高頻變壓器初級(jí)為開關(guān)功率管的漏極提供驅(qū)動(dòng)電壓,D201,C202,R201是變壓器緩沖網(wǎng)絡(luò)吸收回路,用于吸收對(duì)變壓器初級(jí)的漏電流,次級(jí)反應(yīng)到初級(jí)的尖峰電流進(jìn)展吸收或二次將漏感反向耦合到次級(jí),吸收開關(guān)管關(guān)斷時(shí),變壓器漏感產(chǎn)生的過電壓。3路:R203和R233組成泄放回路,電壓經(jīng)R203和R233對(duì)地放電。當(dāng)斷電后不要立即焊取電阻和電容,由于電阻較大放電需要一定時(shí)間,故要用萬用表量電容兩端的電壓,放電完后才能操作;由于電壓經(jīng)電阻分壓,故在選濾波電容C224,C225時(shí),注意耐壓值>375*(R233/R203+R233),否則,當(dāng)電源出現(xiàn)故障時(shí),375V電壓沒電流輸出,C224和C225有可能被擊穿。三、啟動(dòng)電路要使開關(guān)電源工作,首先是振蕩器必須的振蕩,振蕩器要振蕩必須要有一個(gè)較小的的啟動(dòng)電流,較小的的啟動(dòng)電流又來自較小的的啟動(dòng)電壓,可是開關(guān)電源開機(jī)后,馬上建立起來的唯一的一種電壓,就是375V左右的直流電壓,該電壓經(jīng)啟動(dòng)電阻R203(200KΩ)直接給UC2845D8的⑦腳供電(正常工作約需15mA電流),此時(shí)自饋電沒建立起來,只有靠C225的放電來繼續(xù)啟動(dòng),此電容又叫維持啟動(dòng)電容;開關(guān)變壓器的初級(jí)繞組感應(yīng)給自饋電繞組的脈沖電壓,輸出+13V自饋電壓,自饋電建立后,經(jīng)維持啟動(dòng)電容C224,C225濾波后,給UC2845D8的⑦腳供電,啟動(dòng)電阻R203也完成任務(wù),R203還接在電路中,兩端有362V電壓(362/200K=1.85mA電流),此時(shí)沒有R203,電路工作可正常工作。四、吸收回路①定義:消反沖電路或稱阻尼電路。組成:由電阻、電容和阻塞二極管組成的鉗位電路。作用:1:降低沒用的反沖電壓。2:消除高頻振蕩(可以有效地保護(hù)開關(guān)功率管不受損)。反沖電壓:是指在斷開有電流的電感電路時(shí),產(chǎn)生的自感電壓,吸收回路是消耗能量的。高電壓常用的幾種吸收回路分析a.在電路工作穩(wěn)定后,當(dāng)開關(guān)管Q1截止時(shí),初級(jí)繞組的反沖電壓為:上"-〞下"+〞,并通過二極管D1給電容器C1充電,由于電路中沒有電阻,所以電容器C1充電電流比擬大,電容器C1兩端電壓一下就能上升到150V,電容器C1吸收的能量就比擬多。(瞬間充電完成,馬上又放電)電容器C1的電壓為下"+〞上"-〞,電阻R1也有電流泄漏，它不可能通過二極管D1反向由初級(jí)繞組T放電,它就無法振蕩下去,電容器C1上的電壓,只有通過R1放電,將反沖電壓轉(zhuǎn)換成熱能散發(fā)掉。當(dāng)開關(guān)管Q1導(dǎo)通時(shí),電阻R1仍給電容器C1放電,最后C1兩端電壓下降到約125V?？傊?電容器C2的充電時(shí)間,在Q1截止;C2的放電時(shí)間在導(dǎo)通和截止整各個(gè)過程。b.當(dāng)開關(guān)管Q1截止時(shí),初級(jí)繞組的反沖電壓為:上"-〞下"+〞,并通過電阻R1給電容器C1充電,C1充電脈沖電流比擬大(0.3A),在R1上的瞬時(shí)電壓降可達(dá)200V至多,瞬時(shí)功率達(dá)60W,平均功率1-2W。(瞬間充電完成,馬上又放電)電容器C1的電壓為下"+〞上"-〞,C1通過阻尼電阻R1放電(使高頻自由振蕩成低頻自由振蕩,由于R1消耗使振蕩很快衰減)。當(dāng)開關(guān)管Q1導(dǎo)通時(shí),由電源電壓(300V)給C1充電,在阻尼電阻R1上也要消耗能量。c.當(dāng)開關(guān)管Q1截止時(shí),MOS的D(漏極)反沖電壓最高達(dá)600-800V,通過電阻R1給電容器C1充電,因反沖電壓較高,所以充電電流很大,反沖電壓消耗大,從而到達(dá)保護(hù)Q1的目的。當(dāng)開關(guān)管Q1導(dǎo)通時(shí),C1所充的電壓就經(jīng)過Q1放電,為了防止瞬間放電電流過大而加重管子負(fù)擔(dān),所以串聯(lián)電阻R1加以限流,C1的兩端電壓不可能全部放掉,還會(huì)乘100V左右電壓。d.當(dāng)開關(guān)管Q1截止時(shí),反沖電壓通過二極管D1給電容器C1充電,因反沖電壓較高(600-800V),沒有電阻限流,所以充電電流很大,反沖電壓消耗大,從而到達(dá)保護(hù)Q1的目的(有反沖電壓這一瞬間是充電,其它時(shí)間通過R4放電)。當(dāng)開關(guān)管Q1導(dǎo)通時(shí),C1所充的電壓就經(jīng)過R1放電,C1的兩端電壓不可能全部放掉,還會(huì)乘100V左右電壓。e.當(dāng)開關(guān)管Q1截止時(shí),初級(jí)繞組的反沖電壓為:上"-〞下"+〞,直接給電容器C1充電,由于電路中沒有電阻,所以電容器C1充電電流比擬大,電容器C1兩端電壓一下就能上升到很高電壓,電容器C1吸收的能量就比擬多,電容器C1的電壓為下"-〞上"+〞。當(dāng)開關(guān)管Q1導(dǎo)通時(shí),C1所充的電壓就經(jīng)過MOS管,R1,R2放電轉(zhuǎn)換成熱能散發(fā)掉,C1的兩端電壓不可能全部放掉,還會(huì)乘100V左右電壓。⑥對(duì)圖原理介紹a.吸收回路1:由C202(103/2KV),R201(27K/3W),D201(MUR110R)組成變壓器緩沖網(wǎng)絡(luò)吸收回路。并與初級(jí)繞組兩端并聯(lián),它主要是消除MOS管截止時(shí),產(chǎn)生的高頻振蕩。當(dāng)MOS管導(dǎo)通時(shí),初級(jí)繞組中的電流,使變壓器儲(chǔ)存磁能,當(dāng)MOS管截止時(shí),變壓器中的磁能就要轉(zhuǎn)化為電能,在初級(jí)繞組的兩端,產(chǎn)生下正上負(fù)的300多伏的脈沖電壓。由于有較小的寄生電容的存在,變壓器的初級(jí)繞組與寄生電容要產(chǎn)生高頻振蕩,向外發(fā)射干擾電磁波。有了該組吸收后路后,自感電壓通過D201給C202充電,把能量?jī)?chǔ)存在C202電場(chǎng)中,因C202上的電壓不可能通過D201向初級(jí)繞組N1放電(截止),所以它就無法振蕩下去,C202上的電壓,只有通過R201放電,將反沖電壓轉(zhuǎn)換成熱能散發(fā)掉,R201溫度比擬高?？傊?C202的沖電時(shí)間,只是在MOS管截止的一瞬間,C202的放電時(shí)間,是在MOS管截止和導(dǎo)通的整個(gè)過程中。b.吸收回路2:MOS管吸收回路:C221(221/2KV),R234(27K3W),D211(MUR1100R)組成。與MOS管兩端并聯(lián)。當(dāng)MOS管截止時(shí),初級(jí)繞組N1的兩端,產(chǎn)生下正、上負(fù)的300多伏的脈沖電壓,這個(gè)電壓與直流300V串聯(lián)相加后,這時(shí)4N90的漏極D和源極S之間約有600~700V的電壓,有了該組吸收回路后,這個(gè)很高的脈沖電壓,通過D211給電容器C221充電,將很高的脈沖電壓拉下來當(dāng)MOS管導(dǎo)通時(shí),電容器C221通過MOS和R234放電,防止瞬間放電電流過大,在電路中串聯(lián)一個(gè)限流電阻R234,這樣C221的兩端電壓不可能全部放掉,一般會(huì)剩100V左右的電壓。c.吸收回路3:R*201及C207和D206組成24V1次級(jí)吸收回路。4:R*202及C208和D208組成24V2次級(jí)吸收回路。5:R*203及C209和D209組成12V次級(jí)吸收回路。6:R*204及C210和D210組成15V次級(jí)吸收回路。(吸收次級(jí)整流管的反向尖峰電壓)d.MOS管選型計(jì)算4N90導(dǎo)通時(shí),變壓器的磁通量增大,此時(shí)便將電能積蓄起來,4N90截止時(shí),便將積蓄的電能釋放,變壓器初級(jí)繞組中便有剩磁產(chǎn)生,并通過D201反應(yīng)到次級(jí),剩磁釋放完后,初級(jí)繞組NP的電壓Vmin=1.414*154=217.756VVma*=1.414*286=404.404VDmin:最小占空比Lp:初級(jí)電感量MOS峰值電壓:))=571.56VMOS峰值電流:Ids=0.2*N3/N1+0.2*(N4+N5)/N1+1.5*N4/N1+0.4*N6/N1=0.2317(A)時(shí)間常數(shù)R201*C202比周期T大的多,一般取5倍左右,則C202=5*T/R201=5*12.2*10(-6)/20*10(3)=3(PF)五、振蕩和輸出頻率1.R240=10K,C226=2.2*10(-6)F,它是決定該電路工作頻率的重要元件,開關(guān)頻率:QUOTE。2.輸出電壓頻率為振蕩頻率的一半。六、補(bǔ)償電路UC2845D8的①腳是誤差放大器的輸出端,②腳是誤差放大器的輸入負(fù)端,內(nèi)部基準(zhǔn)電壓5VDC分壓后,產(chǎn)生一個(gè)2.5V的電壓,作為誤差放大器的輸入正端。1.當(dāng)①、②腳短路時(shí),構(gòu)成一個(gè)電壓跟隨器,輸出一個(gè)2.5V的不變電壓。2.當(dāng)①、②腳之間接一個(gè)電容,作用是完成高頻負(fù)反應(yīng),能有效的消除高頻寄生振蕩。3.當(dāng)①、②腳之間接一個(gè)電阻,作用是完成直流負(fù)反應(yīng),R1阻值越小,負(fù)反應(yīng)就越深,誤差放大器的放大倍數(shù)就越小,頻帶就越寬,靜態(tài)工作點(diǎn)就越穩(wěn)定,溫度特性也越好。七、電路是怎樣保護(hù)的"1.輸出端短路而產(chǎn)生過流,開關(guān)MOS管的漏極電流將大幅度上升,R235,R236兩端的電壓也上升,UC2845的3腳上的電壓也上升,當(dāng)3腳上的電壓超過正常值0.3V到達(dá)1V(即電流超過0.66A=1V/1.5)時(shí),UC2845的PWM比擬器輸出高電平,使PWM鎖存器復(fù)位,關(guān)閉輸出,即UC2845的6腳無輸出,MOS管截止,從而保護(hù)電路。2.輸入供電電壓過壓(超過265V)265VAC經(jīng)橋式整流后,直流電壓=265*1.414=374.71V,變壓器初級(jí)繞組電壓大大提高,UC2845的7腳供電電壓也急劇上升,大于18V時(shí),D236被擊穿,UC2845的2腳電壓也上升關(guān)閉輸出,從而保護(hù)電路,同時(shí)D212也被擊穿,MOS管截止。3.輸入供電電壓欠壓(低于125V)125VAC經(jīng)橋式整流后,直流電壓=125*1.414=176.75V,變壓器初級(jí)繞組電壓很低,UC2845的7腳供電電壓也低,當(dāng)?shù)陀?.6V,UC2845不工作。第四章單端反激式變壓器的設(shè)計(jì)原理分析一、設(shè)計(jì)舉列1:1.高頻變壓器的參數(shù)設(shè)計(jì)本沒計(jì)的目標(biāo)是完成一個(gè)交流輸入電壓*圍為220(1±20％)V，輸出為24V／500mA、±15V／600mA、5V／2A的多級(jí)輸出，效率η=75％,最大占空比D=O．5,工作頻率f=50kHz的開關(guān)穩(wěn)壓直流電源。單端反激式工關(guān)電源中變壓器不僅作為變壓器使用，同時(shí)又作為儲(chǔ)能電感，它的設(shè)計(jì)方法與其他類型的變壓器不同。其設(shè)計(jì)參數(shù)豐要有以下3項(xiàng):(1)求出原邊繞組電感量；(2)選擇規(guī)格、尺寸適宜的高頻變壓器磁芯；(3)計(jì)算原副邊繞組匝數(shù)。1.1:計(jì)算原邊電感量Lp及變壓器氣隙δ考慮到輸入電壓有±20％的波動(dòng)，即要求該單端反激開關(guān)電源在交流電壓180～260V*圍內(nèi)都能正常工作。輸出功率Po=24×0.5+15×0.6×2+5×2=40W取反激變壓器最大占空比Dma*=0.5Vs應(yīng)取最小值:Vs(min)=180×1.4-20=232V其中20V為直流紋涉及整流橋壓降之和。初級(jí)繞組流過的峰值電流Ip為式中:假設(shè)電壓Vs波動(dòng)下限為7％,Vs(min)232(1-0.07)=216V,則QUOTE即工作磁感應(yīng)強(qiáng)度變化值取飽和值Bs的一半，查閱R2KB鐵氧體磁性能表可知，其飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs=3500GS，則:QUOTE,磁芯有效截面積A=97．25mm2代入各值計(jì)算可得其所需氣隙長(zhǎng)度可由下式計(jì)算式中:Ae為磁心有效截面積1.2:次級(jí)繞組匝數(shù)初級(jí)繞組匝數(shù)計(jì)算公式為將4．1中得到的各量代入得N1=128匝。次級(jí)繞組匝數(shù)的計(jì)算公式(24V)式中:VD為整流二極管正向壓降。代入數(shù)據(jù)，QUOTEQUOTE次級(jí)繞組取N2=14匝。取UC3842的工作電壓為15V，式中的lV為整流管的導(dǎo)通壓降。則反應(yīng)繞組取9匝，二、設(shè)計(jì)舉列2:1.設(shè)計(jì)參數(shù)要求①輸入電壓有±30％的波動(dòng)，即要求該單端反激開關(guān)電源在交流電壓154～286VAC*圍內(nèi)都能正常工作。②輸出負(fù)載有4組,其中三組互相隔離24VDC0.2A24VDC0.2A12VDC1.5A15VDC0.4A2.功率、直流電壓、輸入電流、輸出負(fù)載、空氣隙、電容值確實(shí)定①輸出功率:Po=24×0.2+24×0.2+12×1.5+15×0.4=33.6(W)②輸入總功率:QUOTE③輸入最低和最高直流電壓:Vmin=154*1.414=217.756VVma*=286*1.414=404.404V④輸入有效電流:QUOTEQUOTE⑤輸入最大電流:QUOTE⑥輸入回路平均電流:QUOTEQUOTE⑦空氣隙:QUOTEQUOTE⑧電解電容:C201=2*Pi=80μf/450V(實(shí)際選用:C201=68μf/450V)對(duì)于5-10W的開關(guān)電源,電容可選4.7∽10μf。10-50W的開關(guān)電源,按2.0∽3.0μf/W的容量選用。50-100W的開關(guān)電源,按2.5∽3.5μf/W的容量選用。如果濾波電容容量太小,則會(huì)使直流電壓紋波太大,容易引起開關(guān)管損壞,導(dǎo)致功率因數(shù)下降,諧波含量增加,電容器靜電容量的允許偏差可為±10%,最好為±5%。C>47μf,一般要求漏電電流:I<3*QUOTE(μA)⑨電容的負(fù)載電阻QUOTE3.工作頻率和周期確實(shí)定①Q(mào)UOTE②4.占空比和導(dǎo)通時(shí)間確實(shí)定①占空比最大占空比Dma*<0.5,應(yīng)選Dma*=0.4②導(dǎo)通時(shí)間QUOTEQUOTE5.鐵氧體磁芯的選型和介紹①鐵氧體磁芯型號(hào):EI32,制作時(shí)空氣隙每邊各留0.5mm。②EI32磁芯尺寸:B=21.5(mm)C=10.8±0.2(mm)D=10.8±0.2(mm)③磁感應(yīng)強(qiáng)度:Bs=2000GS④磁芯有效截面積:Ae=C*D(mm2)=(10.8)*(10.8-0.5)=111.24