dc-dc開關(guān)穩(wěn)壓電源畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　1955年美國的科學(xué)家羅那（G.H.Royer）首先研制成功了利用磁芯的飽和來進(jìn)行自激振蕩的晶體管直流變換器。此后，利用這一技術(shù)的各種形式的精益求精直流變換器不斷地被研制和涌現(xiàn)出來，從而取代了早期采用的壽命短、可靠性差、轉(zhuǎn)換效率低的旋轉(zhuǎn)和機(jī)械振子示換流設(shè)備。</p><p>　　70年代以后，與這種技術(shù)有

2、關(guān)的高頻，高反壓的功率晶體管、高頻電容、開關(guān)二極管、開關(guān)變壓器的鐵芯等元件也不斷地研制和生產(chǎn)出來，使無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源得到了飛速的發(fā)展，并且被廣泛地應(yīng)用于電子計(jì)算機(jī)、通信、航天、彩色電視機(jī)等領(lǐng)域，從而使無工頻變壓器開關(guān)穩(wěn)壓電源成為各種電源的佼佼者。真正實(shí)現(xiàn)直流穩(wěn)壓電源效率高，體積小，重量輕的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　本課題應(yīng)用FAN4803芯片實(shí)現(xiàn)直流電源的升壓、降壓或負(fù)電源的轉(zhuǎn)換，可以選擇一種轉(zhuǎn)換方式進(jìn)

3、行DC-DC開關(guān)電源轉(zhuǎn)換并達(dá)到電源要求的各項(xiàng)性能指標(biāo)。設(shè)計(jì)并制作設(shè)計(jì)并制作240W／12V直流開關(guān)電源，該電路可以應(yīng)用到各類的電子設(shè)備和儀器中。</p><p>　　關(guān)鍵字：直流開關(guān)電源、DC—DC、FAN4803、電源重量輕、電源效率高。</p><p>　　Abstract 1955-U.S. scientists that GHRoyer the first successful

4、development of the use of core saturation for self-oscillation of the transistor DC converter. Since then, the use of this technology in various forms of excellence DC converter was continually developing and emerging, w

5、hich replaced the early use of the short life, poor reliability, efficiency and low rotating mechanical oscillator show converter equipment.      After the 1970s, with such technology-related high-fr

6、equency, high-p</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　引 言……………………………………………………………………………4</p><p>　　1．開關(guān)電源的原理及特點(diǎn)……………………………………………………4</p><p>　　1.1工作原理………………………………………………

7、……………………4</p><p>　　1.2常用電路及其原理…………………………………………………………5</p><p>　　1.3特點(diǎn)…………………………………………………………………………9</p><p>　　2.FAN4803的主要特點(diǎn)…………………………………………………………10</p><p>　　3.FAN4803的結(jié)構(gòu)原

8、理…………………………………………………………11</p><p>　　4.引腳功能和主要參數(shù)…………………………………………………………12</p><p>　　4.1引腳功能……………………………………………………………………12</p><p>　　4.2主要參數(shù)……………………………………………………………………12</p><p>

9、　　5．直流開關(guān)電源電路及其保護(hù)………………………………………………13</p><p>　　5.1 240W／12V直流開關(guān)電源電路及電路圖…………………………………13</p><p>　　5.2開關(guān)電源電路保護(hù)…………………………………………………………16</p><p>　　6.小結(jié)……………………………………………………………………………19</p

10、><p>　　7.感謝語…………………………………………………………………………19</p><p>　　8.參考書目………………………………………………………………………20</p><p>　　引 言 　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開可靠的電源，因此直流開關(guān)電源開始發(fā)揮著越來越重要的作用，并相繼進(jìn)入各種電子

11、、電器設(shè)備領(lǐng)域，程控交換機(jī)、通訊、電子檢測設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了直流開關(guān)電源。同時(shí)隨著許多高新技術(shù)，包括高頻開關(guān)技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)、功率因數(shù)校正技術(shù)、同步整流技術(shù)、智能化技術(shù)、表面安裝技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源技術(shù)在不斷地創(chuàng)新，這為直流開關(guān)電源提供了廣泛的發(fā)展空間。</p><p>　　1 直流開關(guān)電源的原理及特點(diǎn)1.1工作原理　　直流開關(guān)電源由輸入部分、功率轉(zhuǎn)換部分、輸出部分、控制部分組

12、成。功率轉(zhuǎn)換部分是開關(guān)電源的核心，它對(duì)非穩(wěn)定直流進(jìn)行高頻斬波并完成輸出所需要的變換功能。它主要由開關(guān)三極管和高頻變壓器組成。圖1.1畫出了直流開關(guān)電源的原理圖及等效原理框圖，它是由全波整流器，開關(guān)管V，激勵(lì)信號(hào)，續(xù)流二極管Vp，儲(chǔ)能電感和濾波電容C組成。實(shí)際上，直流開關(guān)電源的核心部分是一個(gè)直流變壓器。</p><p>　　圖1.1直流開關(guān)電源原理</p><p>　　1.2 下面我重點(diǎn)介紹

13、一下幾個(gè)經(jīng)常用到的電路以及其原理</p><p>　　1.2.1推挽電路:</p><p>　　圖1.2 推挽電路圖</p><p>　　工作過程: 推挽電路中兩個(gè)開關(guān)S1和S2交替導(dǎo)通,在繞組N1和N’1兩端分別形成相位相反的交流電壓,改變占空比就可以改變輸出電壓. S1導(dǎo)通時(shí),二極管VD1處于通態(tài),電感L的電流逐漸上升. S2導(dǎo)通時(shí),二極管VD2處于通態(tài)

14、,電感L的電流也逐漸上升. 當(dāng)兩個(gè)開關(guān)都關(guān)斷時(shí),VD1和VD2都處于通態(tài),各分擔(dān)一半的電流.S1和S2斷態(tài)時(shí)承受的峰值電壓均為2倍Ui. S1和S2同時(shí)導(dǎo)通,相當(dāng)于變壓器一次側(cè)繞組短路,因此應(yīng)避免兩個(gè)開關(guān)同時(shí)導(dǎo)通.</p><p>　　1.2.2全橋電路原理圖:</p><p>　　圖1.3全橋電路原理圖</p><p>　　工作過程: 全橋逆變電路中,互

15、為對(duì)角的兩個(gè)開關(guān)同時(shí)導(dǎo)通,同一側(cè)半橋上下兩開關(guān)交替導(dǎo)通,使變壓器一次側(cè)形成幅值為Ui的交流電壓,改變占空比就可以改變輸出電壓。</p><p>　　1.2.3橋電路原理圖 </p><p>　　圖1.4橋電路原理圖</p><p>　　工作過程: S1與S2交替導(dǎo)通,使變壓器一次側(cè)形成幅值為Ui/2的交流電壓.改變開關(guān)的占空比,就可以改變二次側(cè)整流

16、電壓ud的平均值,也就改變了輸出電壓Uo. S1導(dǎo)通時(shí),二極管VD1處于通態(tài),S2導(dǎo)通時(shí),二極管VD2處于通態(tài), 當(dāng)兩個(gè)開關(guān)都關(guān)斷時(shí),變壓器繞組N1中的電流為零,VD1和VD2都處于通態(tài),各分擔(dān)一半的電流. S1或S2導(dǎo)通時(shí)電感L的電流逐漸上升,兩個(gè)開關(guān)都關(guān)斷時(shí),電感L的電流逐漸下降.S1和S2斷態(tài)時(shí)承受的峰值電壓均為Ui. 由于電容的隔直作用,半橋電路對(duì)由于兩個(gè)開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間不對(duì)稱而造成的變壓器一次側(cè)電壓的直流分量有自動(dòng)

17、平衡作用,因此不容易發(fā)生變壓器的偏磁和直流磁飽和。</p><p>　　1.2.4反激電路原理圖  </p><p>　　1.5反激電路原理圖</p><p>　　反激電路中的變壓器起著儲(chǔ)能元件的作用,可以看作是一對(duì)相互耦合的電感. </p><p>　　工作過程: S開通后,VD處于斷態(tài),N1繞組的電流線性增長,電

18、感儲(chǔ)能增加; S關(guān)斷后,N1繞組的電流被切斷,變壓器中的磁場能量通過N2繞組和VD向輸出端釋放.S關(guān)斷后的電壓為:us=Ui+N1*Uo/N2 </p><p>　　反激電路的工作模式: 電流連續(xù)模式:當(dāng)S開通時(shí),N2繞組中的電流尚未下降到零.    輸出電壓關(guān)系:Uo/Ui=N2*ton/N1*toff 電流斷續(xù)模式:S開通前,N2繞組中的電流已經(jīng)下降到零. 輸出電壓高于上式的計(jì)算

19、值,并隨負(fù)載減小而升高,在負(fù)載為零的極限情況下, ,因此反激電路不應(yīng)工作于負(fù)載開路狀態(tài).</p><p>　　電路的工作過程: 開關(guān)S開通后,變壓器繞組N1兩端的電壓為上正下負(fù),與其耦合的N2繞組兩端的電壓也是上正下負(fù).因此VD1處于通態(tài),VD2為斷態(tài),電感L的電流逐漸增長; S關(guān)斷后,電感L通過VD2續(xù)流,VD1關(guān)斷.S關(guān)斷后變壓器的激磁電流經(jīng)N3繞組和VD3流回電源,所以S關(guān)斷后承受的電壓為. &

20、#216; 變壓器的磁心復(fù)位:開關(guān)S開通后,變壓器的激磁電流由零開始,隨著時(shí)間的增加而線性的增長,直到S關(guān)斷.為防止變壓器的激磁電感飽和,必須設(shè)法使激磁電流在S關(guān)斷后到下一次再開通的一段時(shí)間內(nèi)降回零,這一過程稱為變壓器的磁心復(fù)位.</p><p>　　圖1.6變壓器的磁心復(fù)位</p><p>　　1.3特點(diǎn)　　為了適應(yīng)用戶的需求，國內(nèi)外各大開關(guān)電源制造商都致力于同步開發(fā)新型高智能化的元

21、器件，特別是通過改善二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體（Mn-Zn）材料上加大科技創(chuàng)新，以提高在高頻率和較大磁通密度下獲得高的磁性能，同時(shí)SMT技術(shù)的應(yīng)用使得開關(guān)電源取得了長足的進(jìn)展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關(guān)電源的輕、小、薄。因此直流開關(guān)電源的發(fā)展趨勢是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化?！　≈绷鏖_關(guān)電源的缺點(diǎn)是存在較為嚴(yán)重的開關(guān)干擾，適應(yīng)惡劣環(huán)境和突發(fā)故障的能力較弱。由于國內(nèi)微電子技術(shù)、阻容器件生產(chǎn)技術(shù)以及磁性材

22、料技術(shù)與一些技術(shù)先進(jìn)國家還有一定的差距，因此直流開關(guān)電源的制作技術(shù)難度大、維修麻煩和造價(jià)成本較高，F(xiàn)AN4803是為大功率直流開關(guān)電源應(yīng)用而設(shè)計(jì)的控制芯片，該芯片將功率因數(shù)校正（PFC）和脈沖寬度調(diào)制PWM功能集成在一起，同時(shí)具有功能多、效率高、諧波失真小以及欠壓鎖定、過壓保護(hù)、峰值電流限制等功能，并可最大限度地減小EMI電磁干擾。這里著重介紹FAN4803的主要特點(diǎn)、引腳功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并給出了一個(gè)用PFC和PWM組合控制的 240W

23、／12V直流開關(guān)電源的實(shí)用</p><p>　　2.FAN4803的主要特點(diǎn) 　　FAN4803是的帶有PFC和PWM功能的組合控制器。利用該芯片設(shè)計(jì)的直流大功率開關(guān)電源的啟動(dòng)和操作電流都非常小。因?yàn)橥ㄟ^功率因數(shù)校正（PFC）技術(shù)可以使用戶在設(shè)計(jì)較低電壓的直流大功率開關(guān)電源時(shí)使用小型低成本的濾波電容以減少電源紋波，更重要的是可以使用開關(guān)型場效應(yīng)管來設(shè)計(jì)完全符合IEC1000－3－2標(biāo)準(zhǔn)的開關(guān)電源。　　FAN4

24、803控制器的內(nèi)部電路在其前沿采用平均電流引導(dǎo)型PFC操作，而在其后沿則執(zhí)行PWM功能操作模式?！　AN4803控制器有兩種型號(hào)，分別為FAN4803－1和FAN4803－2。其中FAN4803－1芯片中的PFC和PWM采用67kHz的相同頻率進(jìn)行操作，而FAN4803－2則自動(dòng)將其PFC操作頻率設(shè)置在PWM操作頻率134kHz的一半。也就是說，F(xiàn)AN4803－2的PWM操作頻率是FAN4803－1的2倍。這種較高頻率的PWM操作可

25、以使設(shè)計(jì)者通過較小的PWM電路成本來滿足最優(yōu)化的PFC頻率操作。由于FAN4803內(nèi)部帶有過壓比較器，它能在外部負(fù)載突然減小時(shí)關(guān)斷器件內(nèi)的PFC電路。同時(shí)，由于FAN4803內(nèi)部PFC電路中也</p><p>　　3. FAN4803的結(jié)構(gòu)原理　　FAN4803的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理如圖3.1所示。由圖可見，該器件主要由單端誤差放大電路、前沿PFC電路和后沿PWM電路等三部分組成。</p><p&g

26、t;　　圖3.1FAN4803的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖</p><p>　　單端誤差放大器是FAN4803控制器的一大特點(diǎn)，該部分電路的主要作用是將PFC輸出的反饋信號(hào)通過PFC關(guān)斷比較器進(jìn)行比較處理，然后將處理后的信號(hào)送到PFC控制邏輯電路以保證PFC輸出的穩(wěn)定，同時(shí)，該部分電路還可用來完成過壓保護(hù)并為PFC限流比較器提供參考信號(hào)?！　∏把豍FC電路部分主要由PFC限流比較器、PFC／PWM欠壓鎖定保護(hù)電路、過壓比較

27、器、PFC控制邏輯電路和電壓參考電路等組成。該部分電路的作用除完成電路的欠壓、過壓保護(hù)和限流控制以外，其最主要的作用是為FAN4803組成的整個(gè)PFC電路提供穩(wěn)定的功率因數(shù)校正輸出?！　『笱豍WM電路主要由PWM控制邏輯電路、器件軟啟動(dòng)電路、直流限流比較器、PWM比較器、振蕩器和占空比限制電路等組成。該部分電路除主要完成 PWM輸出以外，同時(shí)還為整個(gè)器件提供PFC和PWM振蕩時(shí)鐘及占空比控制。另外，F(xiàn)AN4803的軟啟動(dòng)功能也是由該部

28、分中的軟啟動(dòng)電路來完成的。 </p><p>　　4.引腳功能和主要參數(shù)4．1引腳功能    FAN4803的各引腳的功能說明如下：　　PFCOUT（1腳）：大電流PFC驅(qū)動(dòng)輸出，能夠以大于±1A的峰值電流直接驅(qū)動(dòng)外部功率MOSFET管。當(dāng)為器件所提供的電源VCC低于欠壓鎖定門限電平時(shí)，該端輸出為低。　　GND（2腳）：接地端。需要說明的是：該端應(yīng)可靠地接到低阻抗

29、地電平上，并應(yīng)采用高頻接地技術(shù)?！　SENSE（3腳）：器件內(nèi)部PFC限流比較器的電流檢測輸入。此端通常外接一個(gè)電阻或電流檢測變壓器以檢測PFC的輸入電流。考慮到FAN4803的接地問題，此端一般應(yīng)為負(fù)極信號(hào)。　　VEAO（4腳）：PFC輸出電壓反饋輸入，內(nèi)部接到單端誤差放大器的輸入端，以用于將PFC輸出調(diào)整到電路的設(shè)計(jì)值。通常在外部用一個(gè)電阻與電路的PFC輸出相連。    VDC（5腳）：PWM電

30、壓反饋輸入。　　ILIMIT（6腳）：器件內(nèi)部PWM限流比較器輸入，可通過一個(gè)外接限流檢測電阻與PWM輸出端所驅(qū)動(dòng)的MOSFET管的源極相連。VCC（7腳）：器件電源?！　WMOUT：PWM驅(qū)動(dòng)輸出，能夠以大于±1A的峰值電流直接驅(qū)動(dòng)功率MOSFET管。當(dāng)器件</p><p>　　4．2主要參數(shù)    FAN4803的主要參數(shù)如下：  

31、0; ●平均電源電流ICC：40mA</p><p>　　●器件最高電源電壓VCC：18．3V </p><p>　　●流檢測腳電壓范圍：－5V～＋1V</p><p>　　●PFC輸出電流：1A</p><p>　　●PWM輸出電流：1A</p><p>　　●器件過壓保護(hù)門限電壓典型值：16．3V</p>

32、;<p>　　●PFC限流比較門限電壓典型值：－1V</p><p>　　●直流限流比較門限電壓：1．5V</p><p>　　●片內(nèi)振蕩器振蕩頻率：67kHz</p><p>　　●PFC的占空比：0～95％</p><p>　　●PFC低電平輸出電壓：小于0．8V</p><p>　　●PFC高電平輸

33、出電壓：大于14．5V</p><p>　　●PWM占空比范圍：0～50％</p><p>　　●器件電源鉗位電壓：17．5V</p><p>　　●軟啟動(dòng)電流：0．2mA</p><p>　　●操作電流：2．5mA</p><p>　　●欠壓鎖定輸出極限電壓：12V</p><p>　　●欠壓

34、鎖定輸出延遲電壓：2．9V</p><p>　　5．直流開關(guān)電源電路及其保護(hù)</p><p>　　5.1 240W／12V直流開關(guān)電源電路及電路圖</p><p>　　圖3所示是由FAN4803組成的一個(gè) 12V／240W直流開關(guān)電源的實(shí)用電路。其中FAN4803的電源電壓VCC由R26、R27、R31、CR9、R21組成的分壓穩(wěn)壓電路和C6、 C27、C28組成的

35、旁路濾波電路來提供，該網(wǎng)絡(luò)中的穩(wěn)壓管CR9可為FAN4803提供17．5V的穩(wěn)定電壓。由于該直流開關(guān)電源電路的功率較大，因此，電路中的限流檢測電阻R3的額定功率應(yīng)大于3W。同時(shí)，電路中還增加了一個(gè)限流電阻R4以保證電路和器件的安全。FAN4803控制器的PWM輸出中的一路經(jīng)R7、C7、T2以及Q1和Q4所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)后，與經(jīng)過L3和Q2、Q5復(fù)合驅(qū)動(dòng)后的PFC輸出一起組成PFC和PWM復(fù)合輸出。PWM輸出中的另一路則經(jīng)過Q3、T1及其

36、后邊的整流濾波電路處理后完成12V的大功率直流開關(guān)輸出。FAN4803的限流控制信號(hào)直接通過R11從Q3的源極提取。而FAN4803的PWM電壓反饋信號(hào)則通過U2開關(guān)控制器（RC431A）、U3光耦及其它元器件組成的反饋網(wǎng)絡(luò)后由R32饋入FAN4803的VDC 腳。電路中的PFC反饋信號(hào)通過R12和R13取自電路的PFC輸出，同時(shí)在經(jīng)過C15、R25、C8和</p><p>　　圖5.1電路中的PFC啟動(dòng)電路由C

37、23、CR16、R29、R19和C22等元件組成。PFC電路的軟啟動(dòng)功能主要由C16來完成。通過改變C16電容值的大小可以對(duì)電路的PF軟啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行設(shè)定。</p><p>　　圖5.1帶有功率因數(shù)校正的12V/240W直流開關(guān)電源電路</p><p>　　由于開關(guān)電源中控制電路比較復(fù)雜，晶體管和集成器件耐受電、熱沖擊的能力較差，在使用過程中給用戶帶來很大不便。為了保護(hù)開關(guān)電源自身和負(fù)載的

38、安全，根據(jù)了直流開關(guān)電源的原理和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了過熱保護(hù)、過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)以及軟啟動(dòng)保護(hù)電路。基于直流開關(guān)電源的特點(diǎn)和實(shí)際的電氣狀況，為使直流開關(guān)電源在惡劣環(huán)境及突發(fā)故障情況下安全可靠地工作，本文根據(jù)不同的情況設(shè)計(jì)了多種保護(hù)電路。</p><p>　　5.2開關(guān)電源電路保護(hù)</p><p>　　5.2.1過電流保護(hù)電路　　在直流開關(guān)電源電路中，為了保護(hù)調(diào)整管在電路短路、電流增大時(shí)不被

39、燒毀。其基本方法是，當(dāng)輸出電流超過某一值時(shí)，調(diào)整管處于反向偏置狀態(tài)，從而截止，自動(dòng)切斷電路電流。如圖1所示，過電流保護(hù)電路由三極管BG2 和分壓電阻R4、R5組成。電路正常工作時(shí)，通過R4與R5的壓作用，使得BG2 的基極電位比發(fā)射極電位高，發(fā)射結(jié)承受反向電壓。于是BG2 處于截止?fàn)顟B(tài)（相當(dāng)于開路），對(duì)穩(wěn)壓電路沒有影響。當(dāng)電路短路時(shí)，輸出電壓為零，BG2 的發(fā)射極相當(dāng)于接地，則BG2 處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)（相當(dāng)于短路），從而使調(diào)整管BG1

40、基極和發(fā)射極近于短路，而處于截止?fàn)顟B(tài)，切斷電路電流，從而達(dá)到保護(hù)目的。</p><p>　　圖5.2輸入過電流保護(hù)電路</p><p>　　5.2.2過電壓保護(hù)電路　　直流開關(guān)電源中開關(guān)穩(wěn)壓器的過電壓保護(hù)包括輸入過電壓保護(hù)和輸出過電壓保護(hù)。如果開關(guān)穩(wěn)壓器所使用的未穩(wěn)壓直流電源（諸如蓄電池和整流器）的電壓如果過高,將導(dǎo)致開關(guān)穩(wěn)壓器不能正常工作,甚至損壞內(nèi)部器件,因此開關(guān)電源中有必要使用輸

41、入過電壓保護(hù)電路。圖5.3為用晶體管和繼電器所組成的保護(hù)電路，在該電路中，當(dāng)輸入直流電源的電壓高于穩(wěn)壓二極管的擊穿電壓值時(shí)，穩(wěn)壓管擊穿，有電流流過電阻R，使晶體管T導(dǎo)通，繼電器動(dòng)作，常閉接點(diǎn)斷開，切斷輸入。輸入電源的極性保護(hù)電路可以跟輸入過電壓保護(hù)結(jié)合在一起,構(gòu)成極性保護(hù)鑒別與過電壓保護(hù)電路。</p><p>　　圖5.3輸入過電壓保護(hù)電路</p><p>　　5.2.3 軟啟動(dòng)保護(hù)電路

42、　　開關(guān)穩(wěn)壓電源的電路比較復(fù)雜，開關(guān)穩(wěn)壓器的輸入端一般接有小電感、大電容的輸入濾波器。在開機(jī)瞬間,濾波電容器會(huì)流過很大的浪涌電流,這個(gè)浪涌電流可以為正常輸入電流的數(shù)倍。這樣大的浪涌電流會(huì)使普通電源開關(guān)的觸點(diǎn)或繼電器的觸點(diǎn)熔化,并使輸入保險(xiǎn)絲熔斷。另外，浪涌電流也會(huì)損害電容器,使之壽命縮短,過早損壞。為此,開機(jī)時(shí)應(yīng)該接入一個(gè)限流電阻,通過這個(gè)限流電阻來對(duì)電容器充電。為了不使該限流電阻消耗過多的功率，以致影響開關(guān)穩(wěn)壓器的正常工作,而在開機(jī)

43、暫態(tài)過程結(jié)束后，用一個(gè)繼電器自動(dòng)短接它,使直流電源直接對(duì)開關(guān)穩(wěn)壓器供電，這種電路稱之謂直流開關(guān)電源的“軟啟動(dòng)”電路 ?！　∪鐖D5.4(a)所示，在電源接通瞬間，輸入電壓經(jīng)整流橋（D1～D4）和限流電阻R1對(duì)電容器C充電，限制浪涌電流。當(dāng)電容器C充電到約80％額定電壓時(shí)，逆變器正常工作。經(jīng)主變壓器輔助繞組產(chǎn)生晶閘管的觸發(fā)信號(hào)，使晶閘管導(dǎo)通并短路限流電阻R1，開關(guān)電源處于正常運(yùn)行狀態(tài)。為了提高延遲時(shí)間的準(zhǔn)確性及防止繼電器動(dòng)作抖動(dòng)振蕩，延

44、遲電路可采用圖5.4(b)所示電路替代RC延遲電路。</p><p>　　圖5.4軟啟動(dòng)保護(hù)電路</p><p>　　5.2.4過熱保護(hù)電路　　直流開關(guān)電源中開關(guān)穩(wěn)壓器的高集成化和輕量小體積，使其單位體積內(nèi)的功率密度大大提高，因此如果電源裝置內(nèi)部的元器件對(duì)其工作環(huán)境溫度的要求沒有相應(yīng)提高，必然會(huì)使電路性能變壞，元器件過早失效。因此在大功率直流開關(guān)電源中應(yīng)該設(shè)過熱保護(hù)電路。</p&

45、gt;<p>　　圖5.5過熱保護(hù)電路</p><p>　　本文采用溫度繼電器來檢測電源裝置內(nèi)部的溫度，當(dāng)電源裝置內(nèi)部產(chǎn)生過熱時(shí)，溫度繼電器就動(dòng)作，使整機(jī)告警電路處于告警狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的過熱保護(hù)。如圖5.5(a)所示，在保護(hù)電路中將P型控制柵熱晶閘管放置在功率開關(guān)三極管附近，根據(jù)TT102的特性（由Rr值確定該器件的導(dǎo)通溫度，Rr越大，導(dǎo)通溫度越低），當(dāng)功率管的管殼溫度或者裝置內(nèi)部的溫度超過允許值

46、時(shí)，熱晶閘管就導(dǎo)通，使發(fā)光二極管發(fā)亮告警。倘若配合光電耦合器，就可使整機(jī)告警電路動(dòng)作，保護(hù)開關(guān)電源。該電路還可以設(shè)計(jì)成如圖5.5(b)所示，用作功率晶體管的過熱保護(hù)，晶體開關(guān)管的基極電流被N型控制柵熱晶閘管TT201旁路，開關(guān)管截止，切斷集電極電流,防止過熱。6小結(jié)　　文中主要討論了直流開關(guān)電源的工作原理以及電路的各種保護(hù)方式,并介紹了一些具體電路。開關(guān)電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。由于開關(guān)電源輕、小

47、、薄的關(guān)鍵技術(shù)是高頻化，因此國外各大開關(guān)電源制造商都致力于同步開發(fā)新型高智能化的元器件，特別是改善二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體（MnZn)材料上加大科技創(chuàng)新，以提高在高頻率和較大磁通密度（Bs)下獲得高的磁性能</p><p>　　對(duì)一個(gè)給定的直流開關(guān)電源來說，保護(hù)電路是否完善并按預(yù)定設(shè)置工作，對(duì)電源裝置的安全性和可靠性至關(guān)重要。因?yàn)殚_關(guān)電源的保護(hù)方案和電路結(jié)構(gòu)具有多樣性，所以對(duì)具體電源裝置而言，應(yīng)選擇合

48、理的保護(hù)方案和電路結(jié)構(gòu)。在實(shí)際應(yīng)用中，通常選用幾種保護(hù)方式加以組合的方式構(gòu)成完善的保護(hù)系統(tǒng)，確保直流開關(guān)電源的正常工作。</p><p>　　電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新，使開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。要加快我國開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，就必須走技術(shù)創(chuàng)新之路，走出有中國特色的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合發(fā)展之路，為我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展做出貢獻(xiàn)。7.感謝語</p><p>　　非常感謝老師這幾天認(rèn)真負(fù)責(zé)的

49、教導(dǎo)，沒有老師的指導(dǎo)，就沒有這篇論文的成型，也感謝老師在百忙中抽出時(shí)間讓我們答辯，讓我們的知識(shí)層面提升一個(gè)檔次。</p><p>　　為此，祝老師身體健康，工作順利，萬事如意！</p><p>　　8.參考文獻(xiàn) [1] 何希才.新型開關(guān)電源設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M]. 北京：北京科學(xué)技術(shù)出版社，2001 [2] 曹香凝，汪東旭，嚴(yán)利民. 直流開關(guān)電源的研究[J]. 微計(jì)算機(jī)信息， 2

50、005,25(3) [3] 劉華珠，戴文進(jìn). 一種新型低壓直流開關(guān)電源的研制[J]. 南昌大學(xué)學(xué)報(bào)，1999,21(1) [4] 羅萍，李強(qiáng)，熊富貴等.新型開關(guān)電源的關(guān)鍵技術(shù)[J]. 微電子學(xué)，2005,35(1)</p><p>　　[5]薛永毅 王淑英《新型電源電路應(yīng)用實(shí)例》[M]，電子工業(yè)出版社 [6]楊錚 《電工、電子技術(shù)實(shí)習(xí)與課程設(shè)計(jì)》[M]，中國水利出版