【毕业学位论文】AC-DC开关电源控制器的设计与应用-物理电子学

武汉理工大学硕士学位论文卓申请学位级别：硕士专业：物理电子学指导教师：洪建勋20100501武汉理工大学硕士学位论文摘 要随着科学技术的发展，人们的生活越来越离不开电子产品，特别是便携式产品更是越来越受到人们的青睐，手机、手提电脑、数码照相机等电子设备随处可见，而这些电子设备都离不开电源，因此一个性能优良的电源可以充分发挥电子设备的功能。当前设计要攻克的难题是提高电源工作效率和提高电源输出精度。目前种方式使得变换器发出的每一个能量驱动脉冲都要进行调整，以使输出电压不偏离额定值。本文在以有的用数字技术，在每一个周期内，数字脉冲序列抽样一个二进制误差信号，决定是否驱动开关管导通，从而实现输出电压稳压的功能，解决文提出采用初级反馈技术控制，具有显著特点，解决开关电源成本高的问题，同时其结构灵活，易于维护，通用性强。本文的主要工作可归结如下：1、根据开关电源管理器控制模式的比较，提出了峰值电流模式控制点研究多种模式的转换，在此基础上引入过对控制器功能的需求分析，结合控制器的结构框图和峰值电流模式控制计出了控制器的整体方案框图。2、在究控制器整个系统的软件架构，并重点设计软启动模块、峰值电流的采集模块、模式转换模块和电路保护模块。通过研究控制器系统，得到控制器的小信号模型，设计了控制级的传输函数，使系统得到补偿。3、研究控制器的外围应用电路，重点设计高频变压器，进行参数的设计，系统的调试，对系统进行完善。4、针对在模块测试和系统测试中遇到的问题，提出一些合理的解决方案，使系统的性能更加优化，得到稳定的系统运行。通过仿真和测试结果表明，本文设计实现的开关电源控制系统达到预期设计的功能要求，应用电路功能稳定。同时由于本系统采用的多模式转换，使得系统的性能更加稳定。在本论文的研究基础上，还可以实现功率、效率、模块升级等功能。关键词：变换器，O be ut o of he it to to t CDC FM to it be O CDC on in it to in to n to of he of be as to of WM on in of on SM，WM of In to of of y of to he of il to a he of to of t to n WM V C 呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)酶年翩虢牲武汉理工大学硕士学位论文第1章绪论开关电源控制器可以分为以下四类：C、C、C、C。本课题是设计一款传统设计开关电源控制器不同，在本课题的设计中，主要有以下四个关键技术。第一，与传统设计开关电源控制器采用次级反馈不同，本课题采用的是初级反馈，这种反馈方式可以减少元器件的数量，减轻重量，减少体积，因而节约成本。第二，传统设计一般采用模拟技术，本课题控制器部分采用的是数字技术，这样做的原因是可以提高输出电压的精度，提高系统的稳定性，使得动态响应得到提高。第三，在传统设计方案中，一般将保护电路设置在硬件部分，但是在本课题设计中将部分保护电路直接在控制器中写入程序进行控制，最大限度的减小体积，节约成本。第四，传统的而本课题设计的75，使得功耗低，是一种绿色环保的新型开关电源。I户对电源的要求也就越来越高。因此，为了更好的满足消费者的需求，系统设计师们在设计电源控制器时，需要考虑工作效率等问题。同时，客户希望电源设计师可以提供功能强大、省电、高效的电源管理器【2】。理论分析和实践证明，电子产品的体积和重量与频率的平方根成反比。因此，随着电子器件的不断发展，尤其是开关管制造技术的不断发展，开关电源的体积和重量将不断减小。但是在体积减少的同时，会发现将引入更多的电磁污染13J。为了减少开关电源的电磁污染，需要将各种新的技术进行融合。在控制部分，需要引入软启动技术、多种工作模式等。在硬件上，主要是采用无感电容、无感电阻等元器件。为了提高开关电源稳定性，可以通过一系列的保护电路来实现。因此，一般需要集成保护电路，如过压保护、欠压保护、过流保护电路等，使系统可以在输入电压范围比较大，应用领域比较广泛的条件下，稳定安全工作【4】。武汉理工大学硕士学位论文12开关电源的特点开关电源产品的优点是：重量轻、体积小、效率高等，因此在很多领域有广泛的应用，开关电源产品的技术发展趋势正朝着高可靠、高稳定、低噪声、模块化和抗干扰等方面发展【9】。可以预测到，开关电源的发展方向是：(1)小型化、轻便化由于元器件的发展，开关电源的频率越来越高，使得电容值和电感值逐渐减小，因此开关电源的体积变得越来越小，重量变得越来越轻。(2)高频化高频化是减少开关电源体积、减轻重量的重要途径。高频化可以使开关电源的动态品质得到很好的改善。(3)高效率、低噪声效率是衡量开关电源好坏的一个重要标志。但是高效率和低噪声是相互矛盾的。当开关管的频率较高时，开关管的功耗就加大，使得效率降低，噪声提高，起到既高效率又高频率的效果。因此，在设计开关电源时，在效率和噪声之间要做个适当的折中，不能盲目的一味追求高效率或是一味追求低噪声，或是在提高效率的情况下，寻找一些新的方法来降低噪声【5】。 (4)高可靠性和稳定性开关电源的可靠性和稳定性对电源而言十分重要，由于开关电源的元器件很多，使得开关电源的可靠性下降。同时，由于光耦合器和电解电容等器件决定了开关电源的寿命长短。因此在设计开关电源时，要寻找出延长电源使用寿命和提高可靠性、稳定性的方法。目前已经研制出通过减少器件的电应力、降低温度、降低电流等方法，来提高开关电源系列产品的可靠性和稳定性【6】。(5)电源管理系统的模块化在电源管理系统中，一般是应用微处理器进行管理。在开关电源中，一般都内置过压保护电路、过流保护电流、短路保护电路、开路保护电路等，可以实现微处理单元智能控制，确保开关电源正常运行【7】。模块化是为了适应电源供电系统的要求，具有节能、高效、经济、维护方便等优点，同时也适用于低损耗、高速集成电路低电压电源供电的要求。(6)数字化开关电源数字化是开关电源的一个重要的发展趋势，过去的电源是通过模2武汉理工大学硕士学位论文拟信号实现的，随着数字化技术的高速发展，可以采用数字技术，来实现脉宽调制(脉冲频率调制(数字化调制方法瞵J。(7)功能全、更新快、产品种类多由于开关电源输入电压是通用的，都是市电，所以适用于很多场合。但是由于输出电压、输出电流、输出功率等的不同，导致开关电源的种类繁多，随着科学技术的发展，开关电源的功能越来越全面，更新换代的速度也越来越快【9】。总而言之，在便携式产品高速发展的如今，设计师们希望能够设计出体积小、重量轻、效率高的开关电源来满足广大的消费者。13本文的主要内容和组织结构131论文内容概述本课题设计一款高性能用峰值电流模式控制开关电源采用多种模式(节，提高工作效率；采用初级反馈技术，有较好的线性特性和负载调节特性；设置内置保护电路(过压保护、欠压保护、过流保护、软启动保护等)，可以减少外部器件的数量，减少体积、减轻重量；采用数字技术，使得环路响应速度比传统的环路响应速度要快很多，从而提高动态负载响应。本课题设计的开关电源输入电压范围较大(85265V)，输出为5V，输出纹波较小，限制在2内波动，输出稳定性好。本文详细分析开关电源控制器的内部功能框图和工作原理；详细阐述控制器的工作模式和控制原理，主要包括t S(块设计、CC(块、CV(块、SD(块、控制器的工作模式中，由于控制器采用的是多模式调制，主要包括：理论设计的基础上，通过输入整流滤波电路、高频变压器建模，详细分析变压器的设计方案，最后对电路整体进行仿真，分析仿真结果。132论文结构论文共分为六个章节，结构安排如下先提出研究本课题的意义和目的，简述高频开关电源的特点，最后提出本课题的主要内容和论文结构。第二章细分析三章细介绍控制器的工作模式和控制原理，主要包括：动模块、控制器的工作模式中，由于该控制器采用的是多模式调制，主要分为后给出详细阐述该流程图的意义及各个模块之间的关系。第四章章主要分为输入整流滤波电路建模、高频变压器建模和变压器的设计流程，最后给出开关电源的应用图，得到整体电路的仿真结果并分析仿真结果，达到预期目标。第五章总结和展望：本章总结和回顾了论文的主要工作，并对开关电源应用前景和今后研究工作方向进行了展望。14本章小结本章主要介绍本课题的研究目的和意义、开关电源的优缺点，并给出本课题的主要内容和论文框架结构。4武汉理工大学硕士学位论文第2章 功率管导通关断时，电压有较大波动，直流电流断续的通过功率管，以磁场能的形式存储在电感元件中，通过电容滤波得到连续的能量，并给负载供电，得到电压波动较小的直流电，实现电压转换【10】。市电(220V)进入电源，经过整流电路、滤波电路转化为直流电，通过开关电路、高频变压器转化为高频电压，再经过整流电路和滤波电路，最后输出低电压直流电。在输出端一般会有反馈电路来控制占空比的大小，使输出电压稳定【对于入交流电网电压220V，输出为稳定的直流电压。在一般情况下，2图2电路、控制电路、检测和保护电路B】。主电路主要包括：输入电源、开关管、整流管、电感、电容和负载等；控制电路主要负责控制开关管的导通或截止，这种控制方法的设置，主要是实时调节输出电压大小，得到稳定的输出电压，同时也可控制电路的工作状态，使得主电路从输入电源处得到的能量和供给负载的能量维持平衡，即输入电压5武汉理工大学硕士学位论文变化时，输出电压恒定；控制电路一般包括：输出端取样电路、反馈电路、测电路一般包括：过流检测、过压检测、欠压检测等；保护电路一般包括：过流保护电路、过压保护电路、欠压保护电路、软启动保护等多种类型【141。本课题在设计传统的设计方法不同。传统的设计主要采用次级反馈，电源管理器体积大、重量比较重，导致电源管理器的成本比较高。本课题设计的体积变小，重量变轻，节约成本，同时初级反馈的设计方法具有良好的线性特性和负载调节特性。从图2统的要采用的是模拟技术，输出电压的纹波较大，输出电压精度不高，影响到系统的稳定性。在本课题的系统设计中，采用数字技术和模拟技术相结合的方法，提高输出电压的精度，使系统的稳定性有较大的改善。在本课题的控制部分采用的是数字技术，可以实时分析每一个脉冲波形，这种方式的环路响应速度比传统的环路响应速度快，动态负载响应和输出调节能力得到提高。需要指出的是，本课题的开关频率为40每个周期为25控制器的处理中，将每个周期分为1000个点，提高输出电压的精度，减少纹波的大小，每个点的周期为25传统方法类似的是，在本课题设计中，考虑到节约成本和提高系统安全性，采用了内置保护电路，即在过写入程序，控制输入和输出的电压和电流，起到保护作用，提高工作效率。同时最大限度地减少外部元器件的数量，减少体积、减轻重量，节约成本。本课题设计的80，使得功耗低，是一种绿色环保的新型开关电源。考虑需要实时的控制电压和电流的输出，在义时，考虑要考虑变压器设计，变压器的设计将在第四章展开详细分析。当输入电压范围很大时，内置保护电路可限制功率，优化变压器的设计。考虑启动时，输出的电压不会马上达到设计值，这段时间内原边的电流会到达最大值，导致开关管关断时的漏极电压很高，这个电压与原边电流的平方及变压器的漏感成正比，所以在启动时需要加入软启动，限制软启动时的电流大小。因此定义制软启动。在设计的过程中，选取的是多种模式工作，而不是单一模式的工作方式，尽可能提高工作效率。本课题的设计主要采用的是恒流调制(式和恒压调制(式。传统的设计方法主要是在恒压调制(式下，采用脉冲宽度调制(式。为减少功耗，在恒压调制(式下，采用脉冲宽度调制()、脉冲频率调制(脉冲跨周期调制(式三种方式。从以上分析可知，制软启动；要是实时调节输出电压；要在每个周期内采集峰值电流，同时起到限流作用。到输出信号动分析本课题的设计过程中，输入信号为括三个方面设计内部结构。同时考虑到本课题采用数字技术提高输出电压精度，提高系统的稳定性，需要一个控制器模块来控制输入或是输出，实时调节输入或是输出情况，得到稳定的输出电压。考虑至软启动后信号送入控制器中，但是需要注意，软启动后的信号是一个模拟信号，因此需要模数转换器将模拟信号变成数字信号，送入控制器中处理。考虑至从三个方面去考虑感应的电压情况，一是将采集电压与比较器比较，所得信号输入到控制器中；二是要考虑反馈电压，将反馈后的电压送入到控制器中；三是在控制器中，要内置欠压和过压保护来实时控制输出电压。由于启动的时候输出的电压不会马上达到设计值，这段时间内原边的电流会到达最大值，导致开关管关断时的漏极电压很高，这个电压与原边电流的平方及变压器的漏感成正比，所以在启动时加入软启动，限制软启动时的电流大小。由此可知送入到控制器中。值得注意的是，此时时由于通过到过流保护的作用。为动开关管导通或截7武汉理工大学硕士学位论文止。当关管导通：反之截止。根据以上分析， 可得本课题设计的图22 22为流由经二极管经过软启动模块判断处理，得到信号止。开关管下接电阻，起到分压作用，分压得到的电压模数转换器，变为数字信号供给控制器处理。要作用：一是将感应得到的电压采集得到的电压得信号输入到控制器中。值得注意电池存储的值大于电池可充电，否则该电池已损坏，不能充电。二是考虑反馈电压，将反馈后电压送入控制器中。在有设定比较值来防止过压或欠压情况，这是因为在控制器中，将分出D)模块，通过程序防止过压欠压，减少外部器件的数量，减轻重量，减少体积，将过压保护和欠压保护内置到控制器中。武汉理图22可以看到，得注意，一个实时变化的值，其范围为02O9V，可得稳定输出电压。同时，到过流保护的作用。将入控制器处理，得到信号止。当关管导通，反之截止，起到实时调节输出电压的作用，使输出电压稳定。在下一章，将重点分析控制部分工作原理和控制方案，详细分析本课题设计的后得到开关电源控制部分设计流程图。23本章小结本章首先分析本课题所设计出本课题采用关键技术为：初级反馈技术、数字技术、软启动技术和峰值电流技术。在设计的过程中，选取多种模式工作，尽可能提高工作效率。其次，通过得后详细分析武汉理工大学硕士学位论文第3章将本课题设计的为：软启动模块、1控制器的整体方案在设计过程中，需考虑各个模块之间的关系，在控制器内部加入制各个模块之间的工作。根据图2电源管理器中，除了控制器外，还有模数转换器、数模转换器和比较器，考虑本课题在元件库中没有模数转换器和数模转换器，采用在控制器中嵌入模块，写入程序，采集信号，则在控制器中加入集比较后的结果反馈到控制器中处理。同时，为保护控制器，节约成本，可将部分保护电路内置到控制器中，采用在控制器中嵌入模块，写入程序，保护控制器，则在控制器中加入块。值得注意的是，此时在34节详细展开分析，则在控制器中加入较好管理控制器，可将输出结果归于一个模块，即据以上分析，可知该控制器主要包括：D(块、S(块、块、块、此可得该控制器的内部框图，如图31所示。下面分析各个模块的功能及相互关系，并详细分析工作模式和控制原理，最后得到该控制器的流程图。10武汉理工大学硕士学位论文图31 开关电源控制器的内部框图32 要判断是进入设计过程中，主要通过设置标志位和计数来实现对各个模块控制。通过以上分析可得所示。图32 块设计结合图22可知，当交流电接通后，开关管导通，控制器就进入软启动(反之，开关管截止，直到Vm 制器才进入软启动(考虑由于启动的时候输出的电压不会马上达到设计值，这段时间内原边的电流会到达最大值，导致开关管关断时的漏极电压很高，这个电压与原边电流的平方及变压器的漏感成正比，所以在启动时加入软启动，限制软启动时的电流大小。1：卜一l i 一一软启动序列图该控制器内置软启动功能，时间设置为3关管就导通，但是需限制每个时间段最大百分比。在3：第一毫秒限制为25，第二毫秒限制为50，第三毫秒限制为75。当制器复位，此时Vm 于启动时功率较低，一般工作在轻载的情况下。需要指出，轻载是电流较小的情况而不是负载较小的情况。通过以上分析，可得软启动模块的流程图如图32武汉理工大学硕士学位论文34恒流模式(3C)中，主要给电池充电。当输出电压下降时，控制器可控制输出电流不超过规定最大值的20。值得注意，当输出电压下降时，下降的幅度不低于设定值的20，则仍工作恒流(式。一般情况下，为完成该控制，过感应初级线圈电流大小来间接感应负载电流大小。3制器通过检测C)模式还是恒压(式。如果检测到V)模式工作电压，则工作在恒流(式，否则工作在恒压(式。在恒流(作模式下，控制器通过检测输出电压恒定。TFB 31)其中10为电源系统输出电流，s，汉理工大学硕士学位论文35恒压模式(果V，则工作在恒压(式；如果探测到在20个脉冲周期后，知变压器辅助线圈断开或短路，此时控制器关断；如果控制器检测到V)模式下的工作电压，则工作在恒压(式中。通过分析可知，恒压(式下的导通时间比恒流(式下的导通时间囤一l n曰一一，一，一一r图35工作模式框图需要指出，在恒压(式下，根据式、脉冲频率调制(式或是跨周期调制(式。开关电源调制方式主要有两种：脉冲宽度调制方式(脉冲频率调制方式(153。无论是哪种调制方式，它们都有以下两个相同点：(1)它们都是采用时间比控制(稳压原理，无论调节的是脉冲的宽度、脉冲的频率还是跨周期，最终都调节脉冲的占空比大小，通过调节脉冲占空比的大小来调节输出电压的大小，使输出电压稳定n 6J。(2)当输入电压在一定范围内波动时，可通过改变频率的方法来调节输出电压的大小。当输出端接不同大小的负载时，可以通过改变脉冲宽度的方式来调节电压的大小而它们之间也有不同，脉冲宽度调制是当开关频率固定的情况下，通过调节导通脉冲宽度调节占空比，实现对电路控制；脉冲频率调制是当脉冲宽度恒定的情况下，通过调节开关频率来调节占空比，实现对电路控制4武汉理工大学硕士学位论文351脉宽调制(作模式脉冲频率调制特点为：固定宽度，调节开关管的频率。控制原理为：通过比较负载端的反馈信号和基准信号(如内部产生的一个频率恒定的锯齿波信号)，得到误差信号并输出，通过输出的误差信号来调节工作频率，输出宽度恒定频率变化的方波信号对开关管进行控制，根据负载的大小实时调节开关管的工作频率，从而可得稳定的输出电压方法在大负载时的效率很高，但是在小负载时效率较低，因此不适用于小负载的情况控制开关管的脉冲宽度，由脉冲宽度来调整导通时间，从而得到稳定电压跚1。以下三个重要的功能噜：(1)固定频率振荡器，频率可以在较宽的范围内调整。(2)可以较好调节占空比的大小。(3)可以起到过压、欠压和过流等保护。本课题采用峰值电流模式控制为峰值电感电流容易取样，在逻辑上与平均电感电流的大小变化一致池1。但是峰值电感电流的大小与平均电感电流之间不存在唯一的对应性，在不同占空比的情况下，相同的峰值电感电流可以对应不同的平均电感电流大小呛3】。通过研究发现，在电流控制模式中，决定输出电压变化的唯一因素是平均电感电流变化的情况，峰值电流模式是一个双环控制系统，由电流内环和电压外环组成，电流内环是按照各个脉冲工作，负责输出电感的动态变化，而电压外环可控制功率级的电流源，控制输出电容，因此在本课题的设计时采用峰值电流的方法。根据以上分析可知，当制器工作在脉宽调制(式，否则工作在脉冲频率调制(式。控制器工作在脉宽调制(式时，工作频率固定，通过检测节输出脉冲宽度，得到制开关管的导通或是截止，实时的调节输出电压，得到稳定的输出电压。352脉冲频率调制(作模式轻载的情况下，效率很高，工作频率高，频率特性好，输出电压稳定，同时输出电压的调节范围很宽1。在本课题的设计中，在恒流模式(恒压模式(，控制器工作武汉理工大学硕士学位论文在频率为40为避免在连续模式下工作，在每个周期内，控制器都会检测果在一个周期内(25没有检测到关周期就延长，直到检测到果开关周期延长3个周期(75仍没检测到制器就关断。当制器工作在固定频率40式下。当控制器转到脉冲频率调制(式下工作。当负载电流增加时，控制器自动回到脉宽调制(式下工作。在脉冲频率调制(式下，统通过调整工作频率来调整输出电压。在脉冲频率调制(作模式下，到输出空载，5宰o (32)其中0为系统输出电压，10为系统输出电流。将V，Io=lA，2)中，可得210V。同时，在作在轻载的情况，可监控待机功率，保护控制器正常工作。353脉冲跨周期调制(传统的设计方法中，只会采用课题引入一种新的调制方式，即过选择性跳过某些周期来调节电压的输出大小啪1。在关电源的工作效率与负载的大小基本无关。脉冲跨周期调制特点是：脉冲宽度恒定，脉冲频率也恒定，通过控制开关管导通周期来控制输出电压大小凹1。在重载时，一般开关管导通，有脉冲控制信号输出，得到稳定的电压；在轻载时，控制周期被跨过，一般开关管处于关断状态圆1。脉冲跨周期调制的优点有：在轻载时，效率比调制的效率更高，工作频率较高，负载响应速度较快，开关管导通次数较少，特别适用于小功率开关电源中。在本课题设计过程中，采用过把从负载端反馈的信号转换为数字信号，当时钟上升沿时来检测该反馈信号，判断在这个周期内是否工作，16武汉理工大学硕士学位论文如果在本周期工作，就调节开关管导通时间，来得到稳定输出电压；如果在本周期不工作，则直接跳过该周期，提高控制器工作效率。36初级端反馈技术研究本课题采用初级端反馈技术。如图33开关管导通时，即在导通时间流时能量二极管反向偏置时，负载端电流极管导通，存储的能量能迅速调节输出电压大小，需精确感应输出电压和负载电流大小，通过辅助线圈或是初级线圈电感开关管导通时，输出滤波电容设经过开关管电压降为过初级线圈端电压为Vg(t)，此时开关管处电流线性上升的速率可表示为口：O：t) (33)流就会逐渐上升，此时电流可表示为：Ig(t)：ton(t)(3：(3t)可使所有的线圈极性反转。假设忽17武汉理工大学硕士学位论文略漏感初级线圈的电流逐渐转移到次级线圈上，此时初级线圈的电流可以表示为：id(f)：ig(t)(37 时辅助线圈上电压可表示为： Vo+v)(37)或者表示为：VV阮：g(3蔫熹l、P。图3为小的电压变化。由图3级线圈上的电压和负载端的电压是不同的，因为负载端电压有二极管压降和损耗。值得注意，在开关管导通或截止时，会有抖动，因此有很小的电压变化。此外，当次级线圈上电流较小时，此时每一个周期内，可实时分析波形，得到相关信息，由于在环路中会产生反馈电压来调节输出电压大小。同时，采用初级反馈技术，不需要外部环路补偿元件，可减小体积，减轻重量，降低产品成本口羽。37 块工作原理当工作条件比较恶劣时，应对电源提供及时保护，以免电源损坏，导致电子设备不能正常工作，则在电源系统设计中，需加保护电路，提高电源安全性和可靠口31。由于开关电源电路结构和保护方案具有多样性，因此对不同电源电路，应合理选择电路结构和保护方案，使开关电源正常工作汉理工大学硕士学位论文该控制器内部主要有四种保护功能，输出过压保护欠压保护模式主要是用来保护输出电压。时设置控制器关断。当制器置位，开始进入软启动。值得注意，尽管控制器开始软启动，但是并没有完全启动，需找到故障并删除故障后，该控制器才完全启动，正常工作。本课题采用初级反馈模式，而没有采用传统次级反馈模式。当反馈回路失效时，输出电压会变大，以至于烧毁输出端电容。值得注意，当置在软启动连续六个周期内，控制器关断，起到保护作用。38 T 节，已经提到，在脉冲频率调制(式下，统通过调整工作频率来调整输出电压。在脉冲频率调制(作模式下，到输出空载，得到(31)的关系式如下：坚!旦!12r (39)其中10为电源系统输出电流，1为变压器匝数比s，此可知，在第4章详细分析。T 整个系统来说，可实时调整占空比大小。39 块为输出模块，需找出与输出模块相关的量。通过以上分析可知，在进行模式判断后，需通过建模，得到开关管导通时间，通过详细分析to于本课题设计的是设计过程中，需找出5】。首先需根据原电路图来分析控制部分与输出电压之间的关系，图38为9武汉理工大学硕士学位论文圆圈圃圈图38 e开关管入电压Vg(t)加在变压器原边上，二极管时等效电路图如图38所示。圃圈图3据图3开关时电感上电压为副边折算的电压叱，二极管效电路图如图310所示。团面一口团面一口盟肪，必畎一|=kJ、回图310开关管据图3(3和(3。11)式职业口(7，(f)=d(，)(1，。(，)B+d(f)(一，f)(3d(iF(t)rs=d)(Vg o)舀+d(f)(一刀V(，) (31 3)同理确似妨珞刊，(_书“卜凡 pv(t)3瞬时值为：(318)譬冲“A肌黛，)一l(a)和(b)所示。、武汉理工大学硕士学位论文南【 概侧M )】c；图311(a)扰动方程组建立的等效电路图1(b)变换器的小信号模型图将时域变换到频域可得变换器的电路图如图312所示。+2交换器的时域模电路图该模型有两个独立的交流输入源，输入电压可由输入源来