多途小率電設(shè)計畢業(yè)計

1

緒論

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書目錄...........................................21.1引言.............................................31.2開關(guān)電源市場情況31.3開關(guān)電源技術(shù)性能...............................41.4設(shè)計的指.......................................62

開關(guān)源電的工原理

.............................2.7

開關(guān)源的路組...............................7輸入路的理及見電.........................8功率換電.....................................8輸出流濾電路................................10穩(wěn)壓路原....................................11短路護電....................................12輸出限流護..................................143

基于開關(guān)源的實現(xiàn)

..........................4

可靠分析4.4

芯片擇........................................15整個制電的設(shè)..............................19整個統(tǒng)框....................................27.....................................28影響關(guān)電可靠的因........................可靠設(shè)計原則................................31可靠設(shè)計......................................32電源熱設(shè)....................................335

總結(jié)

.........................................35

4參考獻

........................................3652

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書1

緒論1.1

引言隨著力電技術(shù)告訴展，電力子設(shè)備與們的工作生活的關(guān)日益切，電子備都不開靠的電源進入80年代計算機電源面實了開電源，率完成算機的電換代進入90年代開關(guān)源相進入種電、電設(shè)備域，程控換機通訊電子檢測設(shè)電源控制設(shè)備源等都已泛地用了關(guān)電，促進了開關(guān)電源術(shù)的速發(fā)。關(guān)電源是用現(xiàn)代電力電技術(shù)控制開關(guān)體管開和關(guān)的時比率維持穩(wěn)定出電壓的一種源開關(guān)電源一由脈寬度制（PWM）制IC和MOSFET構(gòu)成。關(guān)電源和性電源相比，者的成本隨著輸出率的增加而增，二者增長率各。性電成本某一出功點上反而于開關(guān)電，這成本轉(zhuǎn)點隨著力電技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新使得開關(guān)源技術(shù)在不斷創(chuàng)新這一成本轉(zhuǎn)點益向輸出力端動這開關(guān)源提了廣的發(fā)空間。開關(guān)源高化是發(fā)展方向高頻化使關(guān)電源小型化并使開電源入更泛的用領(lǐng)，別是在高技術(shù)域的用，推動了高技術(shù)品的型化輕便化。另開關(guān)源的展與用在節(jié)約源、約資及保環(huán)境面都有重的意義。1.2

開關(guān)電源場情況據(jù)＆Saullivan公司的資料顯示，1999年，球開關(guān)電市場的規(guī)從年84億美元猛至166億美元平均年長率為％。這是于作電源開關(guān)源最要用的計算機其外設(shè)備場的不斷展，通訊信業(yè)異軍起，進了開關(guān)源市的日增長使全開關(guān)源市呈現(xiàn)十分好的景。目前在計機電儀器儀表通信備中用得多的關(guān)電，3

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書有DCDCDC種。到2000年，／DC品所占的市場額，將從年80%少為，DCDC品所占的市份額，將1992年的20增長為24de。關(guān)電源除主要應(yīng)用計算機、儀儀表和通信領(lǐng)之外還普應(yīng)用通用業(yè)和費電子產(chǎn)領(lǐng)域開關(guān)源產(chǎn)的主特點體積重量輕、效率，在向著?；⒋筝敵鲭姺秶岣咻斎斯β室驍?shù)抗電磁干性強以及加備用池的向發(fā)。開關(guān)電源領(lǐng)域正在開展系列的技術(shù)革，如功系數(shù)校正相位調(diào)制高頻電源零電壓和電流轉(zhuǎn)換以及片式轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)等，有這改進都使關(guān)電源的能和率大提高使其用范大大寬，其在興的信領(lǐng)域大用武地。1998年上半，界上生產(chǎn)開關(guān)源的廠商已達600家。雖然關(guān)電源廠商少，但是于業(yè)內(nèi)的爭異常激，前還沒有一家廠商能獨壟斷場。日本美國電子業(yè)和信業(yè)發(fā)達因?qū)﹂_關(guān)電的需求量常大日本約占球市場的50%；美國占歐洲約占亞洲（除日本外約占％雖然亞洲前在全球關(guān)電源市上所比例小，但是據(jù)Frost＆Sullivan公司預(yù)，到2000年由于亞洲信業(yè)的高速發(fā)，開關(guān)電源需求也將與日增，其求量在全球市上的比例將翻番，升至10％并且這個例還將在世紀初期繼續(xù)長，從而成世界最有展?jié)摰拈_電源場之一。1.3

開關(guān)電源技術(shù)性開關(guān)源產(chǎn)的技發(fā)展向是可靠高穩(wěn)定、噪聲抗干擾和實現(xiàn)塊化小型薄型、運化由于電源、、薄的鍵是高頻，因此外目都在力于步開新型智能元器特別是改二次整流管損耗變壓器電器小型化并同時采SMT術(shù)在電路兩面布置元以確開關(guān)源的、小薄。4

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書高效：為使開電源、小薄，頻化（開頻率兆赫）是必發(fā)展勢。高頻化又然使傳統(tǒng)PWM關(guān)（屬硬開關(guān)功耗加大，率降，噪也提了，不到頻、高效預(yù)期益，此實零電導(dǎo)通本電關(guān)斷軟開技術(shù)成為開關(guān)源產(chǎn)未來主流采用開關(guān)術(shù)可效率到～據(jù)悉，美國ICOR關(guān)電源公司設(shè)計造了種ECZ較開DC／DC變換器，其最大輸功率有800W600W、300W等，相應(yīng)的率密度為6.21017w，率為90%；日本NemicLambda公司剛出一種采軟開關(guān)技的高頻開電源塊RM（日本人稱種技術(shù)為“分諧振”開關(guān)頻率300kHz功率度為27Wcm3用同步整流（即用MOSFER代肖特基二管）使整電路率提到90%高可：關(guān)電源比續(xù)工作電源使的元器件多數(shù)倍，因此低了可性。從命角度出發(fā)，電解容、光耦器及排風(fēng)等器件的命決定電源壽命追求壽命延長要從設(shè)計面著眼，不是從使方面著。國一公司通過低給溫、少器件的電力降低運行流等措施其DCDC關(guān)電源系產(chǎn)品的可靠性大提高產(chǎn)品的MTBF達100小時以上模塊論是／是／是變換都是朝?；较虬l(fā)展。特點：可用模電源成分式電源系；可設(shè)計N＋冗余源系從而提高行性；可做成插入式實現(xiàn)熱更，從而在運行出現(xiàn)障時高速換模插件多臺模并可實現(xiàn)大率電源系統(tǒng)。外，可以電源統(tǒng)建后，據(jù)發(fā)展需不斷充容。低噪：關(guān)電源的又一點是噪聲大，純追求高化，聲也隨之增，用部分諧振轉(zhuǎn)回路技術(shù)，在原理既可以高頻，可以低噪聲但諧振轉(zhuǎn)技術(shù)也有其難，很難準確地制開關(guān)頻、振時增大器件荷、場效管的寄生容易引起路損耗、件熱應(yīng)力向開關(guān)等問難以決。日本變壓器設(shè)成初次級離阻燃密封，自身具備體噪功能共模噪聲離變器，節(jié)省了噪濾波器，減5

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書少了聲?？闺姼蓴_）：當(dāng)關(guān)電源在頻下開關(guān)，其聲通電源線產(chǎn)對其電子備的擾，世界國已有抗EMI的規(guī)范或準如美國的、德國的VDE等研究開發(fā)的開電源日益顯行要。電源統(tǒng)的理和制：應(yīng)用處理器或機集中控與管理，以及時映開電源境的種變，內(nèi)處理單實現(xiàn)能控，自動診斷障、少維工作，確正常行。計算輔助（CAD）：利用算機開關(guān)源系、穩(wěn)性分、電路真、刷電板、傳導(dǎo)析、EMI析以及可性等進行CAD設(shè)計和擬試，十有效是最快速濟的設(shè)計法。產(chǎn)品新加：前的開關(guān)源產(chǎn)要求入電通用適用世界國電電壓模、輸出壓范擴大（如算機和工站需要增3.3V這一電壓程控要增這電壓）、人端功率因進一步提高最有的方是加級“源功因數(shù)校正APFC），并具安全過壓護等能。1.4

設(shè)計的指1）交流入電壓AC220V±20％；2）直流出電壓～16V調(diào)；3）輸出流04）輸出壓調(diào)整率1％；5）紋波壓Up≤；6

2

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書開關(guān)電源電路的工作原理2.1

開關(guān)電源電路組開關(guān)源的要電是由入電干擾波器（EMI、整流濾電路、率變電路PWM控器電路、輸出流濾波電路組。輔助電路有輸過欠保護路、出過欠壓護電路、出過流保電路輸出短路護電等。開關(guān)源的路組方框如下圖開關(guān)電源電路組成框圖7

2.2

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書圖輸入整流、波電路輸入電路原理及見電路2.2.1AC輸入整濾電原①防雷電有雷擊產(chǎn)高壓經(jīng)電導(dǎo)入電源由MOV1MOV2MOV3：F1、、F3FDG1組的電路進保護。當(dāng)在壓電阻端的電壓過其作電時，阻值降低使高壓能消耗在壓電阻上，電流大，F(xiàn)1、F2、F3燒毀保護級電路。②輸入濾電路：C1L1C2C3成的雙π濾波網(wǎng)絡(luò)要是對輸電源電磁聲及波信進行制，止對電源擾同時也防止電本身生的頻雜對電干擾當(dāng)電源開瞬間要對C5充電由于間電大，RT1（敏電阻）能有的防浪涌流。瞬時能量消耗RT1電阻，定時間后度升高后阻減小RT1負溫數(shù)元），時它耗的量非小，后級路可常工。③整流濾電路：交電壓經(jīng)BRG1流后，C5濾后得到較純凈直流壓。量變小輸出的交紋波將增。2.3功率變換電路2.3.1MOS的作理目前用最泛的緣柵效應(yīng)是MOSFETMOS管，利用半導(dǎo)體表的電效應(yīng)行工的。也稱表面場效器件由于它的極處于不電狀，所輸入阻可大大高，最高達105歐，MOS是利柵源壓的小，來改半導(dǎo)體表感生電荷多少從而控制極電的大。2.3.2

常的理8

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書圖功率轉(zhuǎn)電路2.3.3

工原R4、R6C4D1組成緩沖，和開關(guān)MOS管并，使開關(guān)電壓力減EMI減，不發(fā)生次擊穿。在關(guān)管Q1斷時，變壓的原線圈產(chǎn)生峰電和尖電流這些元件合一起，很好地收尖電壓電流從得的電流峰值號參與當(dāng)前工作波的占比控，因是當(dāng)工作波的流限制。R5上的電壓到時，UC3842停止工，開管即關(guān)斷。R1中的結(jié)容CGSCGD一起組RC網(wǎng)，容的充放直接影響著開管的關(guān)速。R1過，易引起蕩，磁干也會大；R1大，降低關(guān)管開關(guān)度。Z1通將的壓限制在18V下，而保了管。Q1的柵受控壓為形波當(dāng)其占空越大時，Q1導(dǎo)時間越長變壓所儲的能也就多；Q1截止時，變器通過D2、R5、R4釋放能量同時也達了磁場復(fù)位的的，為變壓器下一次存儲、遞能做好準備IC據(jù)輸出壓和電流刻調(diào)整著腳鋸形9

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書波占比的小，而穩(wěn)了整的輸電流和電。C4為尖峰壓吸收回。

輸出整流波電路正式流路圖正激式整流電路T1開關(guān)變器，其初和次極的位同相。D1為整流二極管，D2為續(xù)二極R1C1R2C2削尖峰電路。L1續(xù)流電感，L2、C5成濾波器。2.4.2

圖反激式整流電路反式流路10

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書T1開關(guān)變器其初極和極的相位相反D1整流二極，R1、C1削尖峰電。續(xù)流電感為假負載C4、L2、C5成型濾波。

穩(wěn)壓環(huán)路理反電原圖圖電壓反饋環(huán)路理圖2.5.2工原當(dāng)輸U0高，取樣阻、分壓，U1③腳壓升高，其超過②腳基準電壓U1①輸出高電平，通，耦發(fā)二極管發(fā)光，電三極管導(dǎo)通UC3842腳電位相變低，從而改⑥腳輸出空比減小U0低。當(dāng)輸U0低時U1③腳壓降低，其低過U1②基準11

2.6

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書電壓①腳輸出電平，導(dǎo)通，耦OT1發(fā)二極管不發(fā)光光電三極不導(dǎo)通UC3842腳電位升，從而變U1⑥腳輸占空增大U0低。周而復(fù)始從而使輸出壓保持穩(wěn)定調(diào)節(jié)可變輸出電值。反饋路是響開電源定性重要路。如反電阻容錯、、虛等，產(chǎn)生激振，故現(xiàn)象為：形異，空、載振，輸電壓穩(wěn)定。短路保護路1、在輸出短路的情下，PWM制電路夠把輸出流限制在個安范圍，它可用多方法實現(xiàn)流電，功率限流在短時不起用時只有增設(shè)部分路。2、路保護電路常有兩種下圖是小率短路保護電，其原理簡述下：圖小功率短路保電路當(dāng)輸電路路，出電壓消，耦OT1導(dǎo)通，UC3842①腳壓上升5V左右R1R2分壓超過TL431基，使之導(dǎo)，UC3842⑦12

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書腳位被拉IC止工作止工后①電位消失不導(dǎo)UC3842⑦電位上升UC3842重新啟動，周復(fù)始。當(dāng)短路象消失，電可以動恢成正工作態(tài)。3、圖是中功率路保護電，其原理述如下：圖中功率短路保電路當(dāng)輸短路UC3842腳電壓上,U1腳電位于②腳時比較器翻轉(zhuǎn)腳輸高電，給C1充，當(dāng)C1端電超過腳基電壓時U1⑦腳出低電位，UC3842①低于1V，UCC3842停止工，輸出電為0V周而復(fù)始當(dāng)短路消后電正常作。R2C1充放電時間常數(shù)，值不時短保護起作。圖限流、短路保電路4上圖常見的限、短保護路。工作理簡如下：當(dāng)輸電路路或流，壓器邊電增大R3端電壓降大，13

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書③腳壓升，UC3842⑥輸出占空比逐增大，③腳電超過，UC3842關(guān)閉無輸出5、圖是用電流感器取樣流的保護路，圖互感器取樣保電路有著耗小但成本高電路較為復(fù)雜其工作原簡述如下輸出電路路或流過，TR1級線圈感的電壓就越高，TL494③超過伏，UC3842止工作，而復(fù)始，短路或過消失電路行恢復(fù)。2.7

圖輸出端流保護輸出端限保護14

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書上圖常見輸出限流護電，其作原理簡如上：當(dāng)輸電流大時RS（銅絲）兩電壓上升U1③電壓高于腳基準電，U1①輸出高電壓，Q1導(dǎo)通，光耦發(fā)光電效應(yīng)UC3842①電壓低，出電降低從而到輸過載限流目的3

基于TL494關(guān)電源的實現(xiàn)3.1

芯片選擇此次計中用的TL494源管理芯，廣泛應(yīng)于單端正激雙式半橋式、橋式開關(guān)源TL494SO-16PDIP-16兩封裝形式以適不同合的求。主要性如：主要征：1、集成了部的脈寬制電路。2、片內(nèi)置性鋸齒波蕩器，外振蕩件僅個（一個阻和個電）。3、內(nèi)置誤放大器。4、內(nèi)止5V參考基準電源。5、可調(diào)整區(qū)時間。6、內(nèi)置功晶體管可供的驅(qū)能力。7、推或拉種輸出方。15

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書工作理簡：TL494一個固定頻的脈沖寬調(diào)制電路內(nèi)置了線鋸齒波振蕩，蕩頻率可過外部的一個阻和一個電進行調(diào)節(jié)其振蕩頻率如：輸出沖的度是過電CT上的正極鋸齒波電與另外兩個控信號行比來實。率輸出管和受控于非門當(dāng)雙穩(wěn)觸發(fā)的時信號低電時才被選即只有在鋸波電壓大控制信號間才被選?？刂菩盘栐龃筝敵雒}沖寬度將減小。見圖2控制號由成電外部入，路送至死時間比較，路送誤差大器輸入。死時間較器具有120mV輸入補償電壓，限制最小出死時間等于齒波周期4%，當(dāng)出端接地最大出占比為96%，而出端接參考電時，占空比48%當(dāng)把死區(qū)時控制入端上固的電（范圍在—間）即在輸出脈沖上生附的死時間16

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書圖TL494的控制波形脈沖度調(diào)比較為誤放大調(diào)節(jié)出脈寬提了一手段當(dāng)反饋壓從0.5V變化到3.5，輸出的沖寬度從死區(qū)確定的最導(dǎo)通百比時中下到零兩個差放器具有從-0.3V到（的共輸入圍，這可從電源的出電壓和流察覺得到。誤差大器的輸端常于高平，與脈沖寬調(diào)制器的相輸入端進行或運算，是這電路構(gòu)，大器需最的輸出即支配制回。圖3.2的部結(jié)構(gòu)當(dāng)比器CT放電，一正脈沖出在死區(qū)比器的出端受脈沖約束雙穩(wěn)發(fā)器行計，時停止輸出管工作若輸出控制端接到考電源，那么制脈沖交輸出至兩輸出晶體管，輸出頻率于脈振蕩的一。如工作單端狀態(tài)且最占空小于50%，輸出驅(qū)信號分別從晶管Q1Q2得。輸出壓器一個饋繞組二極提供饋電。單端工作式下當(dāng)需要更的驅(qū)動電輸出亦可將Q1Q2聯(lián)使用，這時需將輸出式控制腳地以關(guān)閉雙穩(wěn)發(fā)器這種態(tài)下輸出脈沖率將等于蕩器頻率TL494置一個5.0V的基準壓源，使用外偏置電路時可17

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書提供達10mA的載電典型的0—70℃溫度范圍50mV溫漂條下，該基電壓能提±5%的確度。表3.1名稱

代號

極限值

單位工作電Vcc42V集電極出電壓V,Vc1c2集電極出電流I,Ic1c2

42V500mA放大器入電壓圍V

IR

-0.3V—+42V功耗P

D

1000mW熱阻R

80℃/W工作結(jié)T工作環(huán)溫度TL494BTL494CTTL494I

JA

125℃-40—0+70℃-40—+85NCV494B-40—+125額定環(huán)溫度T

A

40℃18

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書圖TL494的應(yīng)用電路TL494寬調(diào)制控制路3.2

整個控制路的設(shè)該電的原框圖下圖示EMI

整

半

輸輔

控制圖3..2主體電路

反饋220流電經(jīng)過EMI波流波后得到的直流電加橋換器，用寬電產(chǎn)生雙列沖去動功MOS，通功壓的耦和離作在得準方電壓經(jīng)濾波饋控后可到的流輸電壓19

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書3.2.1

交波整濾電交濾波及濾電路圖。圖交流EMI濾波及整流濾波電電子備的源線電磁擾（EMI出入電設(shè)備的一重要途徑，在設(shè)電源入口安裝網(wǎng)濾器可有效地切這條磁干傳播途徑本電濾波由帶IEC插頭網(wǎng)濾波器電源波器組成IE頭電網(wǎng)濾器主是阻來自網(wǎng)的擾進電源機箱PCB電源濾波主要抑制率開轉(zhuǎn)換產(chǎn)生高頻噪聲交流入時整流采橋式整流路如果將跳線連時，則適于交輸入電壓由于輸入壓高電容器容大，此在接通網(wǎng)瞬會產(chǎn)很大浪涌擊電，一般浪電流為穩(wěn)電流的數(shù)倍這可造成流橋輸入險絲的損，可能造成頻變器磁飽和壞功器件造成高壓解電容使用壽降低等。以在整20

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書流橋加入電繼電器K1成的輸入啟動電路。3.2.2半式率換該電采用橋式換電，如所示，其作頻率50kHz在初級一的主要部是Q4和Q5功率及C34電容。Q5交導(dǎo)通、截，在高頻壓器初級繞N1兩產(chǎn)生幅值的正方波脈沖電壓能通過變壓傳遞到輸出，Q5采用IRFP460功率MOS。3.2.3功變器設(shè)1）工作頻的設(shè)定工作率對源的積、重量電路特性響很大。工作率高，輸出濾波感和電容積減，但關(guān)損耗增，熱增大散熱體積加大。因根據(jù)元器及性價比因素，將源工頻率行優(yōu)化設(shè)計，設(shè)計fs=50kHzT=1/fs=1/50kHz=20μs2）磁芯選用①選磁芯材料磁芯結(jié)構(gòu)選用鐵氧材料制成鐵氧體磁。其有品種多引線空大，線操方便價格宜等點。②確工作磁感強度BmR2KB軟磁鐵體材料的飽和感應(yīng)強度Bs=0.47T慮到高溫Bs下降，同為防合閘間高頻變壓器和選定Bm=1/3Bs=0.15T。③計并確定磁型號磁芯何截積S磁芯的窗面積Q與輸出功率Po在一定的函數(shù)系。對于半橋換器，當(dāng)脈沖形近似為方波為21

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書式中——效率；j—電流密，一取300～500A/cm2；Kc—磁芯的填系數(shù)，對鐵氧體Ku銅的填充數(shù)，Ku與導(dǎo)線徑及繞的工藝及繞數(shù)量等有關(guān)一般為0.10.5左右。由廠家手冊知，EE55磁S=3.54cm2,Q=3.1042cm2,SQ=10.9，EE55磁芯SQ值大計算值，定該磁芯3)計原副邊繞匝數(shù)按輸電壓低及出滿的情（此占空比最）來算原副邊組匝，已知Umin=176V經(jīng)濾波后直輸入電壓Udmin=1.2×176=211.2V。對于橋電、功變壓初級組上加的壓等輸入壓的一半即Upmin=Udmin/2=105.6V，最大定比Dmax=0.9，次級數(shù)計取輸電壓大值Uomax=16V次級電路采波整流Us次級繞組的感應(yīng)電，Uo為輸出電壓整流二極壓降，取Uz濾波電感線路壓降取0.3V，4）選定導(dǎo)線線在選繞組導(dǎo)線要考導(dǎo)線集膚應(yīng)，一般求導(dǎo)線徑小于倍穿透深。變壓工頻率，此頻率下銅導(dǎo)線穿透深度為Δ=0.2956mm，因此繞線徑必須是直徑于銅線。外考慮到銅電流度一取3～6A/mm2，這里選0.56mm的漆包線8股并聯(lián)繞制級共10，次級選厚0.15mm扁銅繞制匝。22

3.2.4

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書輔電的計輔助源采RCC換器RingingChokeConverter），見圖3。其輸電壓交流220V流濾波壓輸出直流電壓輸出直流電為。路中Q8和變器初級繞線圈N1與反饋組線圈N3構(gòu)成激振。R72啟動電阻。、成輔助電初級過流護。D20C81、、Q11R75、成電檢測穩(wěn)壓路，控制Q8的基極電的直分量，從而持輸出電恒定，變器采用EE19材質(zhì)構(gòu)級饋繞組次級電感量2.6mH，磁芯間留間隙0.4mm圖RCC輔助電源3.2.5

驅(qū)電驅(qū)動路如所示TL494出的脈信號，通高頻沖變壓耦合驅(qū)動率MOS。次級脈電壓為正，導(dǎo)通，在期間Q7截止，其構(gòu)成的放電不工。當(dāng)級脈電壓零時則23

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書Q通，快泄放MOS柵級電荷加速MOS截止。R70是用抑制驅(qū)動脈的尖，R68D15R67可以加驅(qū)動并防止動脈沖產(chǎn)振蕩。D17與它相連脈沖變壓繞組共同成去電路。圖驅(qū)動電路3.2.6PWM控電控制路采通用寬調(diào)器TL494，具通用性和成本等優(yōu)點，TL494片的資料經(jīng)在上面紹了，V2、進分壓采樣，經(jīng)阻抗匹配后到TL4941根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計求將R41RV1，R41值設(shè)置好因為置在面板上從而可通過對RV1的調(diào)節(jié)可以現(xiàn)對個系的調(diào)電壓行調(diào)，實現(xiàn)了出的調(diào)。R103和C14輸出電感L1前信采樣，經(jīng)送到TL494腳1用于提高電源穩(wěn)定。24

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書圖PWM控電路3.2.7

過保電為增電源靠性此電源采初、次兩級過流保護初級采用流互器CT1檢初級變壓電流檢測的電信號轉(zhuǎn)為電信號后再經(jīng)D4C9流濾波后，經(jīng)電器RV3壓，反相器N3相后在Q1基極。當(dāng)級電流超正常時，反相反轉(zhuǎn)，導(dǎo)通，將VREF=5V高電平在腳4上腳為TL494區(qū)控腳高電平關(guān)斷，TL494關(guān)。輸出流總上過保護采用～R56阻做為采電阻當(dāng)輸電流加時15電平變輸出電流于40A的105％時TL494的內(nèi)運放作，3電平升高限制輸出寬增加，源處限流狀態(tài)。3.2.8EMI抑25

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書負載流越，流結(jié)束時經(jīng)整流二極的電流也大二極管反向恢的時也越，尖峰電流影響也越大。采用個整流二管并聯(lián)來擔(dān)負電流可以低短尖峰流的影響開關(guān)源必屏蔽采用模塊全密封結(jié)，議用1mm上厚度的鍍鋅板，屏層必須良好接。高頻脈沖壓器次級之間一屏蔽層接地可以抑制擾的場耦將高頻脈變壓器、出濾波電感等性元加上蔽罩可以磁力限制在磁小的蔽體。根據(jù)上設(shè)思路對輻射干超過標(biāo)準值20dB左右某開關(guān)電源，采用一些實驗容易現(xiàn)的施，行了如下改進——所有流二管兩并電；——開關(guān)極的輸入并50pF容，與原有的39Ω電阻形成RC通濾波器——各輸濾波容（解電）上一μF電；——整流極管腳上一小珠；——善屏體的地。經(jīng)過述改后，電源可以過輻干擾測試限值求。26

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書3.3整個系統(tǒng)框圖3.327

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書4

可靠性分析開關(guān)源是種系的核部分開關(guān)電源需求越來越大同時對可靠提出越來高的求。及系統(tǒng)可性的因素多。目前，人們認識的主誤區(qū)把可性完（或基本）結(jié)于元器的可靠性制造配的藝,略了系設(shè)計和環(huán)溫度對可性的決定性的用。設(shè)計元器（元件的型，質(zhì)量別的確定元器件的荷率的原因造的故，在關(guān)電故障因中％左右。少這兩方面造的開電源障，有重的意?？倢ο到y(tǒng)的設(shè)者而需要明確建“可性”個重概念把系的可靠性為重的技指標(biāo)認真待開電源靠性設(shè)計作并取足的措提高關(guān)電的可靠，能使系統(tǒng)和產(chǎn)達到穩(wěn)定、可靠的標(biāo)。此就對開電源的可靠做一分析

影響開關(guān)源可靠的因素環(huán)溫對導(dǎo)的響硅三管以PD/PR=0.5用負荷計則環(huán)溫度可靠性的影響如表所示。表128

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書由上可知當(dāng)環(huán)溫度Ta從20℃增加到80℃時失效率增了倍。4.1.2

環(huán)溫對容的響以使負計則境對可性的響2示表4.1.3

從上可知當(dāng)環(huán)境溫Ta℃增加到80時，失效增加倍。環(huán)溫對阻的響以用負荷設(shè)則境溫度對靠性影響表所。表29

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書從上可知當(dāng)環(huán)溫度Ta從增加到時，失效率增了4。4.1.4

負率半體影當(dāng)境溫為℃，PD/PR失率的響表所。表由上可知當(dāng)PD/PR=0.8時效率比0.2時增加了1000倍。4.1.5負率電的響負率對阻響表所。表5從上可以出，PD/PR=0.8時失效率比PD/PR=0.2時增加8倍。30

4.2

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書可靠性設(shè)的原則我們以從面的析中出開電源可靠性設(shè)原則可靠設(shè)計標(biāo)應(yīng)含定的可性要。可靠設(shè)計器件功能計相合，滿足器件能指的基上，量提器件可靠水平應(yīng)針器件性能平、靠性水平制造成本研制周期相應(yīng)制約因進行合平設(shè)計在可性設(shè)中盡能采國、外成熟的技術(shù)新結(jié)構(gòu)、新工和新理。對于鍵性器件采用聯(lián)方，保此單元有夠的佘度原則要盡切可減少器件用數(shù)。在同體積盡量用高度的器件選用質(zhì)量級的器件原則不選電解容。對電進行理的設(shè)計控制環(huán)境度，致溫度過，致元器件失率增。盡量用硅導(dǎo)體件，用或用鍺導(dǎo)體器件應(yīng)選金屬裝、瓷封裝、璃封裝的件禁止選用料封的器件31

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書可靠性設(shè)負荷率的設(shè)計由于荷率可靠有重影響故靠性設(shè)計要的一個面是負荷率設(shè)計跟據(jù)元器的特性及踐經(jīng)，器件的負率在列數(shù)時，源系的可性及本是優(yōu)的。4.3.2

半體器半導(dǎo)元器的電降額在0.6以下流降額系應(yīng)在以下。半導(dǎo)元器除負率外有容設(shè)計設(shè)計開關(guān)源時應(yīng)適當(dāng)放半導(dǎo)體器件參數(shù)許變范圍包括造容差、度漂、時漂移輻射致的移等以保證半體元器件的參在一定范圍內(nèi)化時開關(guān)電仍能常工。4.3.3

電器電容的負率工作電壓和額電壓之比）最好在0.5右一般不要過0.8并且盡量使用極性電容器。而且在高頻用的情況，電壓額幅應(yīng)進步加對電解電器更應(yīng)如。特別注意電容器有壓失的問于普通鋁解電器和極性電容電壓額不低于，鉭電容的壓降額應(yīng)在0.3下。電壓額不能太多否則電容的失率將升。4.3.4

電器電器電阻、電器的荷率小于此電阻器設(shè)的上限值但是大試驗明，電阻器降數(shù)低于時，將得到預(yù)期的果失32

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書效率所增，電降額數(shù)以可靠性額設(shè)計的限值?？傊畬Ω髟鞯呢撀手挥锌?，一般應(yīng)持在0.3左右最好要超0.5這樣的負率，對電系統(tǒng)造成不靠的機率是非小的4.4

電源的熱計愷關(guān)源內(nèi)過高溫升會導(dǎo)溫度感的半導(dǎo)器件電解電等元件的效。溫度超過定值時，效率呈指規(guī)律增加有統(tǒng)計資料明，子元件溫每升，可靠下降10%；升時的壽命有溫25時的除了應(yīng)力外，溫是影響開關(guān)電源靠性的重要因素高頻開關(guān)源有大功率發(fā)器件溫度更是響其可靠性最重的因之一完整熱設(shè)包括兩個面：如何控制發(fā)熱源發(fā)熱；二如何將源產(chǎn)生的量散出去使開關(guān)電的溫控制在許的圍之，保證開關(guān)源的可靠性。下面從這兩個面論述。4.4.1

控發(fā)量設(shè)開關(guān)源中要的熱元件為導(dǎo)體關(guān)管功率二極、高頻壓器濾波電感。同器件有同的控制熱量方法功率管是高頻開關(guān)源中熱量大的件之，小它的發(fā)量，不僅以提高功管的靠性而且以提開關(guān)源的靠性，提平均故障間（）。關(guān)管的發(fā)熱量由損耗引起的開關(guān)管的耗由開關(guān)程損耗和態(tài)損兩部組成減小態(tài)損耗可以通選用低通態(tài)阻的開關(guān)管來小通損耗開關(guān)程損是由柵電荷大及開時間起的減小關(guān)過損耗以選開關(guān)度更、恢復(fù)時更短器件減少但更重要是通設(shè)計優(yōu)的制方和緩沖技來減損耗如采用33

河南理大學(xué)畢設(shè)計說書軟開技術(shù)可以大大小這損耗減小功率極管發(fā)熱對交流整流緩沖極管一般情況不會有更好的制技術(shù)來減小耗可以通過