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文檔簡介

1、精選優質文檔-傾情為你奉上1. 原理圖2. 技術指標(1)輸入電壓:185VAC240VAC(2)輸出電壓1:+5VDC,額定電流1A,最小電流750mA;(3)輸出電壓2:+12VDC,額定電流1A,最小電流100mA;(4)輸出電壓3:-12VDC,額定電流1A,最小電流100mA;(5)輸出電壓4:+24VDC,額定電流1.5A,最小電流250mA;(6)輸出電壓紋波:+5V,±12V:最大100mV(峰峰值);+24V:最大250mV(峰峰值)(7)輸出精度:+5V,±12V:最大± 5%;+24V:最大± 10%;(8)效率:大于80%3. 參

2、數計算(1)輸出功率: (3-1)(2)輸入功率: (3-2)(3)直流輸入電壓:采用單相橋式不可控整流電路 (3-3) (3-4)(4)最大平均電流: (3-5)(5)最小平均電流: (3-6)(6)峰值電流:可以采用下面兩種方法計算,本文采用式(3-8)的方法。 (3-7) (3-8)(7)散熱:基于MOSFET的反激式開關電源的經驗方法:損耗的35%是由MOSFET產生,60%是由整流部分產生的。 開關電源的損耗為: (3-9)MOSFET損耗為: (3-10)整流部分損耗: (3-11) (3-12) (3-13)(8)變壓器磁芯:采用天通的EER40/45,飽和磁通密度Bs在25時大

3、于500mT,在100時大于390mT。窗口有效截面積Ae=152.42mm2。所以,取 (3-14)Ae=152.42mm2 (3-15)(9)開關電源頻率: (3-16)(10)開關電源最大占空比: (3-17)(11)初級繞組電感最小值Lpri: (3-18)在每個開關管導通的每個周期中,存儲在磁芯的能量為: (3-19)要驗證變壓器最大連續輸出功率能否滿足負載所需的最大功率,可以使用下式: (3-20)(12)氣隙:為了防止飽和所要加的氣隙: (3-21):單位為特斯拉T;:單位是厘米;:單位為H;:單位為A;:單位為cm2;(13)初級繞組匝數: (3-22):單位為特斯拉T;:單位

4、為H;:單位為A;:單位為cm2;(14)+5VDC次級繞組匝數: (3-23) (3-24)是第n個次級繞組的匝數;是第n個次級繞組的輸出電壓;是第n個次級繞組的輸出整流器的電壓降;(15)+12VDC次級繞組匝數:(16)-12VDC次級繞組匝數:(17)+24VDC次級繞組匝數:(18)自饋繞組匝數:(a) UC3842VON=16V,VOFF=10V,Dmax=100%。選擇自饋繞組輸出電壓為15V。(b)UC3843VON=8.4V,VOFF=7.6V,Dmax=100%。選擇自饋繞組輸出電壓為10V。(c)UC3844VON=16V,VOFF=10V,Dmax=50%。選擇自饋繞組

5、輸出電壓為15V。(d)UC3845VON=8.4V,VOFF=7.6V,Dmax=50%。選擇自饋繞組輸出電壓為10V。(19)選擇繞組線徑:根據應用指南或經驗法則,反激變換器電流密度(指電流有效值)一般取400cmil/A,即5A/mm2。對于+5VDC,其額定電流為1A,所要線徑取0.55mm,即0.24mm2;對于+12VDC,其額定電流為1A,所要線徑取0.55mm;對于-12VDC,其額定電流為1A,所要線徑取0.55mm;對于+24VDC,其額定電流為1A,所要線徑取0.65mm,即0.33mm2;(20)變壓器初級繞組反激電壓:變壓器初級的反激電壓也稱為尖峰電壓。 (3-25)

6、或者按照下式 (3-26)(21)輸入整流部分:(a)輸入濾波電容Cin輸入電壓較寬時,一般取比例系數3uF/W,即每瓦輸出功率對應3uF的電容量。如果輸入電壓比較穩定(如蓄電池輸入),一般取比例系數1uF/W,即每瓦輸出功率對應1uF的電容量。為了降低輸入電壓紋波,一般把輸入電容濾波電容用多個并聯使用,以降低電容的ESR值。輸入濾波電容上還要并上一個或兩個陶瓷電容(約0.1uF),以吸收紋波電流的高頻分量。這里取3uF/W,即 (3-27)因為最大直流電壓值為340VDC,所以輸入濾波電容的耐壓值按1.5倍的裕量,取500V。(b)輸入整流二極管:對于交流離線式變換器,二極管的耐壓值取 (3

7、-28)開關電源的最大輸入平均電流為,所以二極管的電流取0.31A。最小的二極管等級要符合下面的條件:(c)NTC電阻:使用NTC電阻的開關電源,在每次關機后不要馬上開機,最好等一分鐘以后再開機,只有等NTC電阻溫度降下來后,它的阻值才能上去,再次開機才能起限流作用。額定輸入電流為:輸入電容Cin的輸入電流峰值一般為輸入電流的35倍,所以NTC的電阻值必須滿足 (3-29)為了降低損耗,NTC的阻值越小越好,一般取612歐姆。(22)MOSFET: (3-30)(23)輸出整流部分:(a)輸出整流二極管: 在開關電源中,可以使用以下三種類型的整流二極管:快速恢復二極管、超快恢復二極管、肖特基整

8、流二極管。在任何開關電源的輸出電路設計中,都應嚴格選擇整流二極管的反向截止電壓和正向電流。輸出整流二極管必須滿足: (3-31)式(3-31)中,輸出整流二極管的最大反向峰值電壓由下式確定: (3-32)式(3-32)中,為輸出電壓;為額定輸出電流;為初級繞組匝數;為次級繞組匝數。對于+5VDC的輸出繞組,,。對于±12VDC的輸出繞組,,。對于+24VDC的輸出繞組,,。(b)輸出濾波電感:當輸出濾波電感小于臨界值Lc時,將導致電源穩壓性能變壞,甚至產生振蕩從而導致電源無法正常工作。所以在設計電路時應該選擇濾波電感值大于臨界值的電感。濾波電感的臨界值計算公式: (3-33)式中,負

9、載電阻的最大值;最小脈沖占空比;電源的最小工作頻率。實際調試時,如果由于設計不當而導致穩壓電源在小負載電流時發生濾波電感小于臨界值的現象,可以在電源輸出端并聯一個固定電阻(如,稱為假負載)的方法來減小值從而減小值。這個固定電阻不能太小,以免影響電源效率。此處,取。假負載的作用主要是改善輕載時的負載調整率,此處,取。(c)輸出濾波電容: (3-34)(24)電流采樣電阻: (3-35)所以,電流采樣電路的RC濾波參數:R=1K,C=470p,其時間常數為470ns。(25)振蕩電阻和振蕩電容: (3-36)(26)啟動電阻和啟動電容:(a) UC3842啟動電壓取20V,啟動電流取2mA。 (b

10、)UC3843啟動電壓取10V,啟動電流取2mA。 (c)UC3844啟動電壓取20V,啟動電流取2mA。 (d)UC3845啟動電壓取10V,啟動電流取2mA。 啟動完成后,UC3842的消耗電流將隨著對高壓MOSFET的驅動而增之100mA,該電流由啟動電容C24在啟動時儲存的電荷量來提供。這時,C24上的電壓會發生跌落,當C24上的電壓跌落到10V以下時,UC3842仍然保持工作。自饋繞組實現自饋電的時間Ton根據開關周期決定,一般20KHZ以上都在5ms以內,于是C24的容量為:取標稱電容值。如果需要更大的MOSFET驅動電流,啟動電容可以大一些,啟動電容越大,則啟動時間越長,可以起到軟啟動的作用。4. 元器件列表元器件編號元器件型號備注RtR1R9R21R24R6R15R7R22R17R18R10R11R16C9C10C17C25C12C13C24C26C28C27C23C16C22C16Q1D1D2D3D7D9Za1Za2Za3Z4D16D21C29,C3

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