应用电子技术毕业设计（论文）-开关稳压电源.doc

毕业设计（论文）题目：开关稳压电源 专 业 应用电子技术 班 级 电子316班 姓 名 指导教师 2008年5 月目 录摘 要1关键词1第一章 即 本 工 作 原 理 及 原 理 框 图1.1电气安全要求31.2元器件布局31.3高频处理5第二章 开关电源技术发展过程中的存在的问题及其分析2.1：电源开关电源功率密度72.2：高频磁与同步整流技术72.3：分布电源结构72.4：pfc变换器82.5：电压调节器模块vrm82.6：全数字化控制82.7：电磁兼容性92.8：设计和测试技术92.9：系统集成技术10第三章各 主要功能描述 3. 1 交流emi滤波及整流滤波电路 103. 2 半桥式功率变换器 113. 3 功率变压器的设计11 3. 4 辅助电源的设计 153. 5 驱动电路 163. 6 风扇风速控制电路16 3. 7 pwm控制电路 173. 8 过流保护电路 173.9 正确选择单点接地19第四章 尽量加粗接地线4.1全局布线的考虑194.2检查与复查20第五章 结 语 20参考文献21稳压电源的问题21致 谢212开关稳压电源【摘要】介 绍 一 种 采 用 半 桥 电 路 的 开 关 电 源 ， 其 输 入 电 压 为 交 流220v 20 ， 输 出 电 压 为 直 流3060v， 最 大 电 流 2a， 工 作 频 率 50khz。 重 点 介 绍 了 该 电 源 的 设 计 思 想 ， 工 作 原 理 及 特 点 。【summary 】introduce the switch power supply of a kind of adoption half bridge electric circuit, its importation electric voltage for communicate 220 v the be 20%, output the electric voltage as the direct current 416 vs, the biggest electric current 40 as, work frequency 50 khzs. the point introduced the design thought of that power supply, work principle and characteristics.【关键词】脉 宽 调 制 ； 半 桥 变 换 器 ； 电 源【keyword 】the vein breadth make; the half bridge transformation machine; power supply引言在 科 研 、 生 产 、 实 验 等 应 用 场 合 ， 经 常 用 到 电 压 在30 60v， 电 流 在 2a的 电 源 。 而 一 般 实 验 用 电 源 最 大 电 流 只 有 2a。 为 此 专 门 开 发 了 电 压 30v 60v连 续 可 调 ， 输 出 电 流 最 大 2a的 开 关 电 源 。 它 采 用 了 半 桥 电 路 ， 所 选 用 开 关 器 件 为 功 率 mos管 ， 开 关 工 作 频 率 为 50khz， 具 有 重 量 轻 、 体 积 小 、 成 本 低 等 特 点 。 （一）电源，即提供电能的设备，主要分三类：一次电源（将其它能量转换为电能），二次电源和蓄电池。其中，二次电源指的是把输入电源（由电网供电）转换为电压、电流、频率、波形及在稳定性、可靠性（含电磁兼容，绝缘散热，不间断电源，智能控制）等方面符合要求的电能供给负载。电子设备都离不开可靠的电源。开关电源由于具有效率高、体积小、重量轻的特点，近年来获得了飞速发展。开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。1.1 开关电源开关电源是指电路中的电力电子器件工作在开关状态的稳压电源。如图1-1所示。开关电源的电路结构比较复杂，但是和线性电源相比有如下几个突出的优点：1 基 本 工 作 原 理 及 原 理 框 图 该 电 源 的 原 理 框 图 如 图 1所 示 。 220v交 流 电 压 经 过 emi滤 波 及 整 流 滤 波 后 ， 得 到 约 300v的 直 流 电 压 加 到 半 桥 变 换 器 上 ， 用 脉 宽 调 制 电 路 产 生 的 双 列 脉 冲 信 号 去 驱 动 功 率 mos管 ， 通 过 功 率 变 压 器 的 耦 合 和 隔 离 作 用 在 次 级 得 到 准 方 波 电 压 ， 经 整 流 滤 波 反 馈 控 制 后 可 得 到 稳 定 的 直 流 输 出 电 压 。从原理图到pcb的设计流程为：建立元件参数输入原理网表设计参数设置手工布局手工布线验证设计复查cam输出。 图1 布局设计流程1.1电气安全要求相邻导线的间距必须能满足电气安全要求，最小间距至少要能适合承受的电压，而且为了便于操作和生产，间距要尽量地宽。在布线密度较低时，信号线的间距可适当地加大。对高、低电平悬殊的信号线则要尽可能地加大间距，一般为8mil。焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm，这样可以避免加工时的焊盘缺损。当与焊盘连接的走线较细时，要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状，这样的好处是焊盘不容易起皮，而且走线与焊盘不易断开。 1.2元器件布局元器件布局实践证明，即使电路原理图设计正确，印制电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如，如果印制板两条细平行线靠得很近，则会造成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声。因此，在设计印制电路板的时候，应注意采用正确的方法。每一个开关电源都有四个电流回路：电源开关交流回路，输出整流交流回路，输入信号源电流回路，输出负载电流回路。输入回路通过一个近似直流的电流对输入电容充电，滤波电容主要起到一个宽带储能作用；类似地，输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量，同时消除输出负载回路的直流能量。所以，输入及输出电流回路应只从滤波电容的接线端连接到电源；如果输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连，交流能量将经由输入或输出滤波电容而辐射到环境中去。电源开关交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形电流，这些电流中谐波成分很高，其频率远大于开关基频，峰值幅度可高达持续输入/输出直流电流幅度的5倍，过渡时间通常约为50ns。这两个回路最容易产生电磁干扰，因此必须在电源中其他印制线布线之前先布好这些交流回路。每个回路的滤波电容、电源开关或整流器、电感或变压器应彼此相邻地进行放置，使它们之间的电流路径尽可能短。建立开关电源布局的最佳设计流程如图2所示。图2 布局设计pcb尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪能力下降，成本也增加；过小则散热不好，且邻近线条易受干扰。电路板的最佳形状为矩形，长宽比为3:2或4:3，位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。 放置器件时要考虑以后的焊接，不要太密集。 以每个功能电路的核心元件为中心来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在pcb上，尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接, 去耦电容则尽量靠近器件的vcc。 在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样，不但美观，而且装焊容易，易于批量生产。 按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的传输方向。 布局的首要原则是保证布线的布通率，移动器件时注意飞线的连接，把有连线关系的器件放在一起。 尽可能地减小环路面积，以抑制开关电源的辐射干扰1.3高频处理印制线的长度和宽度会影响其阻抗和感抗，进而影响频率响应。即使是通过直流信号的印制线也会从邻近的印制线耦合到射频信号并造成电路问题(甚至再次辐射出干扰信号)。因此应将所有通过交流电流的印制线设计得尽可能短而宽，这意味着必须将所有连接到印制线和其他电源线的元器件放置得很近。根据印制线路板电流的大小，尽量加粗电源线宽度，减少环路电阻。同时，使电源线、地线的走向和电流的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。接地是开关电源四个电流回路的底层支路，作为电路的公共参考点起着很重要的作用，是控制干扰的重要因素。因此，在布局中应仔细考虑接地线的放置，将各种接地混合会造成电源工作不稳定。在地线设计中应注意以下几点。 2开关电源技术发展过程中的存在的问题及其分析 20世纪60年代，电源开关电源的问世，使其逐步取代了线性稳压电源和scr相控电源。40多年来，电源开关电源技术电源开关电源技术有了飞迅发展和变化，经历了功率半导体器件、高频化和软开关技术、电源开关电源系统的集成技术三个发展阶段。功率半导体器件从双极型器件(bpt、scr、gto)发展为mos型器件(功率mosfet、igbt、igct等)，使电力电子系统有可能实现高频化，并大幅度降低导通损耗，电路也更为简单。自20世纪80年代开始，高频化和软开关技术的开发研究，使功率变换器性能更好、重量更轻、尺寸更小。高频化和软开关技术（3）20世纪90年代中期，集成电力电子系统和集成电力电子模块(ipem)技术开始发展，它是当今国际电力电子界亟待解决的新问题之一。2.0：功率半导体器件性能1998年，infineon公司推出冷mos管，它采用“超级结”(super-junction)结构，故又称超结功率mosfet。工作电压600v800v，通态电阻几乎降低了一个数量级，仍保持开关速度快的特点，是一种有发展前途的高频功率半导体器件。igbt刚出现时，电压、电流额定值只有600v、25a。很长一段时间内，耐压水平限于1200v1700v，经过长时间的探索研究和改进，现在igbt的电压、电流额定值已分别达到3300v/1200a和4500v/1800a，高压igbt单片耐压已达到6500v，一般igbt的工作频率上限为20khz40khz，基于穿通(pt)型结构应用新技术制造的igbt，可工作于150khz(硬开关)和300khz(软开关)。igbt的技术进展实际上是通态压降，快速开关和高耐压能力三者的折中。随着工艺和结构形式的不同，igbt在20年历史发展进程中，有以下几种类型：穿通(pt)型、非穿通(npt)型、软穿通(spt)型、沟漕型和电场截止(fs)型。碳化硅sic是功率半导体器件晶片的理想材料，其优点是：禁带宽、工作温度高(可达600)、热稳定性好、通态电阻小、导热性能好、漏电流极小、pn结耐压高等，有利于制造出耐高温的高频大功率半导体器件。可以预见，碳化硅将是21世纪最可能成功应用的新型功率半导体器件材料。2.1：电源开关电源功率密度提高电源开关电源的功率密度，使之小型化、轻量化，是人们不断努力追求的目标。电源的高频化是国际电力电子界研究的热点之一。电源的小型化、减轻重量对便携式电子设备(如移动电话，数字相机等)尤为重要。使电源开关电源小型化的具体办法有：一是高频化。为了实现电源高功率密度，必须提高pwm变换器的工作频率、从而减小电路中储能元件的体积重量。二是应用压电变压器。应用压电变压器可使高频功率变换器实现轻、小、薄和高功率密度。压电变压器利用压电陶瓷材料特有的“电压-振动”变换和“振动-电压”变换的性质传送能量，其等效电路如同一个串并联谐振电路，是功率变换领域的研究热点之一。三是采用新型电容器。为了减小电力电子设备的体积和重量，须设法改进电容器的性能，提高能量密度，并研究开发适合于电力电子及电源系统用的新型电容器，要求电容量大、等效串联电阻esr小、体积小等。2.2：高频磁与同步整流技术电源系统中应用大量磁元件，高频磁元件的材料、结构和性能都不同于工频磁元件，有许多问题需要研究。对高频磁元件所用磁性材料有如下要求：损耗小，散热性能好，磁性能优越。适用于兆赫级频率的磁性材料为人们所关注，纳米结晶软磁材料也已开发应用。高频化以后，为了提高电源开关电源的效率，必须开发和应用软开关技术。它是过去几十年国际电源界的一个研究热点。对于低电压、大电流输出的软开关变换器，进一步提高其效率的措施是设法降低开关的通态损耗。例如同步整流sr技术，即以功率mos管反接作为整流用开关二极管，代替萧特基二极管(sbd)，可降低管压降，从而提高电路效率。2.3：分布电源结构分布电源系统适合于用作超高速集成电路组成的大型工作站(如图像处理站)、大型数字电子交换系统等的电源，其优点是：可实现dc/dc变换器组件模块化；容易实现n 1功率冗余，提高系统可靠性；易于扩增负载容量；可降低48v母线上的电流和电压降；容易做到热分布均匀、便于散热设计；瞬态响应好；可在线更换失效模块等。现在分布电源系统有两种结构类型，一是两级结构，另一种是三级结构。2.4：pfc变换器由于ac/dc变换电路的输入端有整流元件和滤波电容，在正弦电压输入时，单相整流电源供电的电子设备，电网侧(交流输入端)功率因数仅为0.60.65。采用pfc(功率因数校正)变换器，网侧功率因数可提高到0.950.99，输入电流thd小于10。既治理了电网的谐波污染，又提高了电源的整体效率。这一技术称为有源功率因数校正apfc单相apfc国内外开发较早，技术已较成熟；三相apfc的拓扑类型和控制策略虽然已经有很多种，但还有待继续研究发展。一般高功率因数ac/dc电源开关电源，由两级拓扑组成，对于小功率ac/dc电源开关电源来说，采用两级拓扑结构总体效率低、成本高。如果对输入端功率因数要求不特别高时，将pfc变换器和后级dc/dc变换器组合成一个拓扑，构成单级高功率因数ac/dc电源开关电源，只用一个主开关管，可使功率因数校正到0.8以上，并使输出直流电压可调，这种拓扑结构称为单管单级即s4pfc变换器。2.5：电压调节器模块vrm电压调节器模块是一类低电压、大电流输出dc-dc变换器模块，向微处理器提供电源。现在数据处理系统的速度和效率日益提高，为降低微处理器ic的电场强度和功耗，必须降低逻辑电压，新一代微处理器的逻辑电压已降低至1v，而电流则高达50a100a，所以对vrm的要求是：输出电压很低、输出电流大、电流变化率高、快速响应等。2.6：全数字化控制电源的控制已经由模拟控制，模数混合控制，进入到全数字控制阶段。全数字控制是一个新的发展趋势，已经在许多功率变换设备中得到应用。但是过去数字控制在dc/dc变换器中用得较少。近两年来，电源的高性能全数字控制芯片已经开发，费用也已降到比较合理的水平，欧美已有多家公司开发并制造出开关变换器的数字控制芯片及软件。全数字控制的优点是：数字信号与混合模数信号相比可以标定更小的量，芯片价格也更低廉；对电流检测误差可以进行精确的数字校正，电压检测也更精确；可以实现快速，灵活的控制设计。2.7：电磁兼容性高频电源开关电源的电磁兼容emc问题有其特殊性。功率半导体开关管在开关过程中产生的di/dt和dv/dt，引起强大的传导电磁干扰和谐波干扰。有些情况还会引起强电磁场(通常是近场)辐射。不但严重污染周围电磁环境，对附近的电气设备造成电磁干扰，还可能危及附近操作人员的安全。同时，电力电子电路(如开关变换器)内部的控制电路也必须能承受开关动作产生的emi及应用现场电磁噪声的干扰。上述特殊性，再加上emi测量上的具体困难，在电力电子的电磁兼容领域里，存在着许多交叉科学的前沿课题有待人们研究。国内外许多大学均开展了电力电子电路的电磁干扰和电磁兼容性问题的研究，并取得了不少可喜成果。近几年研究成果表明，开关变换器中的电磁噪音源，主要来自主开关器件的开关作用所产生的电压、电流变化。变化速度越快，电磁噪音越大。2.8：设计和测试技术建模、仿真和cad是一种新的设计工具。为仿真电源系统，首先要建立仿真模型，包括电力电子器件、变换器电路、数字和模拟控制电路以及磁元件和磁场分布模型等，还要考虑开关管的热模型、可靠性模型和emc模型。各种模型差别很大，建模的发展方向是：数字-模拟混合建模、混合层次建模以及将各种模型组成一个统一的多层次模型等。电源系统的cad，包括主电路和控制电路设计、器件选择、参数最优化、磁设计、热设计、emi设计和印制电路板设计、可靠性预估、计算机辅助综合和优化设计等。用基于仿真的专家系统进行电源系统的cad，可使所设计的系统性能最优，减少设计制造费用，并能做可制造性分析，是21世纪仿真和cad技术的发展方向之一。此外，电源系统的热测试、emi测试、可靠性测试等技术的开发、研究与应用也是应大力发展的。2.9：系统集成技术电源设备的制造特点是：非标准件多、劳动强度大、设计周期长、成本高、可靠性低等，而用户要求制造厂生产的电源产品更加实用、可靠性更高、更轻小、成本更低。这些情况使电源制造厂家承受巨大压力，迫切需要开展集成电源模块的研究开发，使电源产品的标准化、模块化、可制造性、规模生产、降低成本等目标得以实现。实际上，在电源集成技术的发展进程中，已经经历了电力半导体器件模块化，功率与控制电路的集成化，集成无源元件(包括磁集成技术)等发展阶段。近年来的发展方向是将小功率电源系统集成在一个芯片上，可以使电源产品更为紧凑，体积更小，也减小了引线长度，从而减小了寄生参数。在此基础上，可以实现一体化，所有元器件连同控制保护集成在一个模块中。上世纪90年代，随着大规模分布电源系统的发展，一体化的设计观念被推广到更大容量、更高电压的电源系统集成，提高了集成度，出现了集成电力电子模块(ipem)。ipem将功率器件与电路、控制以及检测、执行等元件集成封装，得到标准的，可制造的模块，既可用于标准设计，也可用于专用、特殊设计。优点是可快速高效为用户提供产品，显著降低成本，提高可 3 各 主 要 功 能 描 述 3. 1 交 流 emi滤 波 及 整 流 滤 波 电 路 交 流 emi滤 波 及 整 流 滤 波 电 路 如 图 2所 示 。 电 子 设 备 的 电 源 线 是 电 磁 干 扰 （emi） 出 入 电 子 设 备 的 一 个 重 要 途 径 ， 在 设 备 电 源 线 入 口 处 安 装 电 网 滤 波 器 可 以 有 效 地 切 断 这 条 电 磁 干 扰 传 播 途 径 ， 本 电 源 滤 波 器 由 带 有 iec插 头 电 网 滤 波 器 和 pcb电 源 滤 波 器 组 成 。 iec插 头 电 网 滤 波 器 主 要 是 阻 止 来 自 电 网 的 干 扰 进 入 电 源 机 箱 。 pcb电 源 滤 波 器 主 要 是 抑 制 功 率 开 关 转 换 时 产 生 的 高 频 噪 声 。 交 流 输 入220v时 ， 整 流 采 用 桥 式 整 流 电 路 。 如 果 将 jti跳 线 短 连 时 ， 则 适 用 于 110v交 流 输 入 电 压 。 由 于 输 入 电 压 高 ， 电 容 器 容 量 大 ， 因 此 在 接 通 电 网 瞬 间 会 产 生 很 大 的 浪 涌 冲 击 电 流 ， 一 般 浪 涌 电 流 值 为 稳 态 电 流 的 数 十 倍 。 这 可 能 造 成 整 流 桥 和 输 入 保 险 丝 的 损 坏 ， 也 可 能 造 成 高 频 变 压 器 磁 芯 饱 和 损 坏 功 率 器 件 ， 造 成 高 压 电 解 电 容 使 用 寿 命 降 低 等 。 所 以 在 整 流 桥 前 加 入 由 电 阻 r1和 继 电 器 k1组 成 的 输 入 软 启 动 电 路 。 3. 2 半 桥 式 功 率 变 换 器 该 电 源 采 用 半 桥 式 变 换 电 路 ， 如 图6所 示 ， 其 工 作 频 率 50khz， 在 初 级 一 侧 的 主 要 部 分 是 q4和 q5功 率 管 及 c34和 c35电 容 器 。 q4和 q5交 替 导 通 、 截 止 ， 在 高 频 变 压 器 初 级 绕 组 n1两 端 产 生 一 幅 值 为 u1/2的 正 负 方 波 脉 冲 电 压 。 能 量 通 过 变 压 器 传 递 到 输 出 端 ， q4和 q5采 用 irfp460功 率 mos管 。 3. 3 功 率 变 压 器 的 设 计 1） 工 作 频 率 的 设 定 工 作 频 率 对 电 源 的 体 积 、 重 量 及 电 路 特 性 影 响 很 大 。 工 作 频 率 高 ， 输 出 滤 波 电 感 和 电 容 体 积 减 小 ， 但 开 关 损 耗 增 高 ， 热 量 增 大 ， 散 热 器 体 积 加 大 。 因 此 根 据 元 器 件 及 性 价 比 等 因 素 ， 将 电 源 工 作 频 率 进 行 优 化 设 计 ， 本 例 为fs=50khz。 t=1/fs=1/50khz=20 s 2） 磁 芯 选 用 选 取 磁 芯 材 料 和 磁 芯 结 构 选 用r2kb铁 氧 体 材 料 制 成 的 ee型 铁 氧 体 磁 芯 。 其 具 有 品 种 多 ， 引 线 空 间 大 ， 接 线 操 作 方 便 ， 价 格 便 宜 等 优 点 。 确 定 工 作 磁 感 应 强 度 bm r2kb软 磁 铁 氧 体 材 料 的 饱 和 磁 感 应 强 度 bs=0.47t， 考 虑 到 高 温 时 bs会 下 降 ， 同 时 为 防 止 合 闸 瞬 间 高 频 变 压 器 饱 和 ， 选 定 bm=1/3bs=0.15t。 计 算 并 确 定 磁 芯 型 号 磁 芯 的 几 何 截 面 积s和 磁 芯 的 窗 口 面 积 q与 输 出 功 率 po存 在 一 定 的 函 数 关 系 。 对 于 半 桥 变 换 器 ， 当 脉 冲 波 形 近 似 为 方 波 时 为式 中 ： 效 率 ； j 电 流 密 度 ， 一 般 取 300 500a/cm2； kc 磁 芯 的 填 充 系 数 ， 对 于 铁 氧 体 kc=1； ku 铜 的 填 充 系 数 ， ku与 导 线 线 径 及 绕 制 的 工 艺 及 绕 组 数 量 等 有 关 ， 一 般 为 0.1 0.5左 右 。 由 厂 家 手 册 知 ，ee55磁 芯 的 s=3.54 cm2,q= 3.1042 cm2,则 sq=10.9 cm4， ee55磁 芯 的 sq值 大 于 计 算 值 ， 选 定 该 磁 芯 。 3)计 算 原 副 边 绕 组 匝 数 按 输 入 电 压 最 低 及 输 出 满 载 的 情 况 （ 此 时 占 空 比 最 大 ） 来 计 算 原 副 边 绕 组 匝 数 ， 已 知umin=176v 经 整 流 滤 波 后 直 流 输 入 电 压 udmin=1.2 176=211.2v。 对 于 半 桥 电 路 、 功 率 变 压 器 初 级 绕 组 上 施 加 的 电 压 等 于 输 入 电 压 的 一 半, 即 upmin=udmin/2=105.6v， 设 最 大 占 定 比 dmax=0.9， 则 次 级 匝 数 计 算 时 取 输 出 电 压 最 大 值uomax=16v。 次 级 电 路 采 用 全 波 整 流 ， us为 次 级 绕 组 上 的 感 应 电 压 ， uo为 输 出 电 压 ， uf为 整 流 二 极 管 压 降 ， 取 1v。 uz为 滤 波 电 感 等 线 路 压 降 ， 取 0.3v， 则 4） 选 定 导 线 线 径 在 选 用 绕 组 的 导 线 线 径 时 ， 要 考 虑 导 线 的 集 肤 效 应 ， 一 般 要 求 导 线 线 径 小 于 两 倍 穿 透 深 度 ， 而 穿 透 深 度 由 式 （ 2） 决 定式 中 ： 为 角 频 率 ， =2 fs； 为 导 线 的 磁 导 率 ， 对 于 铜 线 相 对 磁 导 率 r=1， 则 = 0 r=4 10 7h/m； 为 铜 的 电 导 率 ， =58 10 6 m； 穿 透 深 度 的 单 位 为 m。 变 压 器 工 作 频 率50khz， 在 此 频 率 下 铜 导 线 的 穿 透 深 度 为 =0.2956mm， 因 此 绕 组 线 径 必 须 是 直 径 小 于 0.59mm的 铜 线 。 另 外 考 虑 到 铜 线 电 流 密 度 一 般 取 3 6a/mm2， 故 这 里 选 用 0.56mm的 漆 包 线 8股 并 联 绕 制 初 级 共 10匝 ， 次 级 选 用 厚 0.15mm扁 铜 带 绕 制 2匝 。 3. 4 辅 助 电 源 的 设 计 辅 助 电 源 采 用 rcc变 换 器 （ ringing choke converter） ， 见 图 3。 其 输 入 电 压 为 交 流 220v整 流 滤 波 电 压 ， 输 出 直 流 电 压 为 12.5v， 输 出 直 流 电 流 为 0.5a。 电 路 中 q8和 变 压 器 初 级 绕 组 线 圈 n1与 反 馈 绕 组 线 圈 n3构 成 自 激 振 荡 。 r72为 启 动 电 阻 。 q9、 r77构 成 辅 助 电 源 初 级 过 流 保 护 。 d20、 c81、 zd1、 q11、 r75、 r76构 成 电 压 检 测 与 稳 压 电 路 ， 控 制 q8的 基 极 电 流 的 直 流 分 量 ， 从 而 保 持 输 出 电 压 恒 定 ， 变 压 器 采 用 ee19、 lp3材 质 构 成 。 初 级 180匝 ， 反 馈 绕 组 5.5匝 ， 次 级 11匝 ， 初 级 电 感 量 是 2.6mh， 磁 芯 中 间 留 有 间 隙 0.4mm。 3. 5 驱 动 电 路 驱 动 电 路 如 图 4所 示 。 tl494输 出 50khz的 脉 冲 信 号 ， 通 过 高 频 脉 冲 变 压 器 耦 合 去 驱 动 功 率 mos管 。 次 级 脉 冲 电 压 为 正 时 ， mos管 导 通 ， 在 此 期 间 q7截 止 ， 由 其 构 成 的 泄 放 电 路 不 工 作 。 当 次 级 脉 冲 电 压 为 零 时 ， 则 q7导 通 ， 快 速 泄 放 mos管 栅 级 电 荷 ， 加 速 mos管 截 止 。 r70是 用 于 抑 制 驱 动 脉 冲 的 尖 峰 ， r68、 d15、 r67可 以 加 速 驱 动 并 防 止 驱 动 脉 冲 产 生 振 荡 。 d17和 与 它 相 连 的 脉 冲 变 压 器 绕 组 共 同 构 成 去 磁 电 路 。3. 6 风 扇 风 速 控 制 电 路 风 扇 风 速 控 制 电 路 见 图 5。 利 用 二 极 管 正 向 管 压 降 随 温 度 升 高 而 呈 下 降 趋 势 的 特 性 ， 将 d9、 d10做 为 散 热 器 温 度 采 样 器 件 。 方 法 是 将 d9、 d10两 二 极 管 紧 靠 在 散 热 器 上 ， 当 散 热 器 随 输 出 功 率 加 大 而 温 度 升 高 时 ， 运 放 n2a正 相 输 入 端 电 平 降 低 ， 输 出 低 电 平 使 三 极 管 q3开 始 导 通 ， 风 机 上 电 压 升 高 ， 转 速 升 高 ， 最 终 到 达 最 高 转 速 。 当 负 载 较 轻 ， 使 散 热 器 温 度 低 于 50 时 ， n2a输 出 高 电 平 ， q3不 导 通 ， 辅 助 电 源 12.5v经 电 阻 r57降 压 给 风 机 供 电 ， 风 机 处 于 低 速 、 低 噪 声 运 行 状 态 。 此 电 路 可 以 提 高 风 机 工 作 寿 命 ， 增 加 电 路 可 靠 性 ， 亦 可 在 小 负 载 情 况 下 ， 减 少 风 机 带 来 的 噪 声 。 3. 7 pwm控 制 电 路 控 制 电 路 采 用 通 用 脉 宽 调 制 器tl494， 具 有 通 用 性 和 成 本 低 等 优 点 ， 见 图 6。 输 出 电 压 经 r40、 rv2、 rv1、 r41进 行 分 压 采 样 ， 经 r5阻 抗 匹 配 后 送 到 tl494脚 1。 rv1装 在 电 源 前 面 板 上 用 于 实 现 输 出 电 压 的 调 节 。 r103和 c14将 输 出 电 感 l1前 信 号 采 样 ， 经 r5送 到 tl494脚 1， 用 于 提 高 电 源 稳 定 度 ， 消 除 l1对 环 路 稳 定 性 影 响 。 3. 8 过 流 保 护 电 路 为 增 强 电 源 可 靠 性 ， 此 电 源 采 用 初 、 次 级 两 级 过 流 保 护 。 初 级 采 用 电 流 互 感 器ct1检 测 初 级 变 压 器 电 流 ， 检 测 出 的 电 流 信 号 经 r60转 为 电 压 信 号 后 ， 再 经 d2 d4， c9整 流 滤 波 后 ， 经 过 电 位 器 rv3分 压 ， 反 相 器 n3反 相 后 加 在 q1管 基 极 。 当 初 级 电 流 超 过 正 常 时 ， 反 相 器 反 转 ， q1管 导 通 ， 将 vref=5v的 高 电 平 加 在 tl494脚 4上 （ 脚 4为 tl494死 区 控 制 脚 、 高 电 平 关 断 ） ， tl494关 断 。 输 出 直 流 总 线 上 过 流 保 护 ， 采 用 r45 r56电 阻 做 为 采 样 电 阻 ， 当 输 出 电 流 增 加 时 脚 15电 平 变 低 ， 当 输 出 电 流 大 于 40a的 105 时 ， tl494的 内 部 运 放 动 作 ， 脚 3电 平 升 高 ， 限 制 输 出 脉 宽 增 加 ， 电 源 处 于 限 流 状 态 。 。 3.9 正确选择单点接地通常，滤波电容公共端应是其