基于3842的開關(guān)電源設(shè)計

1、基于3842的開關(guān)電源設(shè)計開關(guān)電源開關(guān)電源因其體積小、重量輕、效率高（一般為60%70%）、自身抗干擾能力強、輸出電壓范圍寬且穩(wěn)定，因而得到了廣泛的應(yīng)用。 一、 電路拓撲在此電磁爐開關(guān)電源設(shè)計中采用了直流斬波軟開關(guān)電路，電路圖如下圖所示：在此電路中，輸入電壓為220V市電，經(jīng)過二極管整流橋把交流電變成直流電，為了消除直流電壓中的脈動，在設(shè)計時采用一個型濾波電路，后接一個高頻鐵磁變壓器，原邊采用直流斬波軟開關(guān)電路組成此開關(guān)電源。以上電路圖只是大概的效果圖，在實際制作過程中還需加上保護電路、EMI濾波器等電路原件。在控制IGBT的芯片選擇上可以有多種選擇，但通用且性價比較高的有TI公司的UC384

2、2B和ST公司的VIPER12A這兩塊芯片，這兩塊芯片有各自的特點，下面分別說明：UC3842B，是電流型控制器，可驅(qū)動IGBT與MOSFET等電子功率期間器件，其震蕩頻率由外部并聯(lián)的R、C決定，最大可達500KHz，內(nèi)部有基準電壓與比較器，可以對輸出電壓進行反饋、跟蹤控制；VIPER12A，其內(nèi)部集成了一個MOSFET，其震蕩頻率由內(nèi)部晶振決定，此型號為60KHz，內(nèi)部沒有基準電壓源，需要外部基準電壓源組成比較器進而形成反饋電壓進行控制。由上面可以看出，在具體應(yīng)用中可以根據(jù)實際情況進行決定。二、 變壓器設(shè)計工作頻率對電源的體積、重量及電路特性影響很大。工作頻率高，輸出濾波電感和電容體積減小，

3、但開關(guān)損耗增高，熱量增大，散熱器體積加大。實際設(shè)計中需要考慮綜合因素進行決定。電磁爐開關(guān)電源選用20KHz頻率。根據(jù)實際需要選取磁芯材料和磁芯結(jié)構(gòu)，應(yīng)用比較廣泛的磁芯材料有鐵氧體、鐵鎳鋁合金、硅鋼等，R2KB鐵氧體材料制成的EE型鐵氧體磁芯，其具有品種多，引線空間大，接線操作方便，價格便宜等優(yōu)點，因而應(yīng)用比較廣泛，此設(shè)計中暫定用此種磁芯材料。根據(jù)計算公示：其中為初級線圈電壓，為波形系數(shù)，方波的波形系數(shù)為4，為初級線圈匝數(shù)，為工作磁感應(yīng)強度，為磁芯有效面積可以算得為88匝，進而可以算得次級線圈5v的匝數(shù)為7匝，10V的為15匝。線徑分別為初級0.26mm，5V次級0.8mm，15V次級0.21m

4、m。附注：下圖是使用VIPER12A的開關(guān)電源電路將220V市電轉(zhuǎn)化為適用于電磁爐信號控制部分的5V、12V、18V低壓直流電。其中5V電壓用于共給單片機和部分數(shù)字電路，并做為征集的基準電壓；12V電壓在電磁爐做為風(fēng)扇供電電壓。穩(wěn)壓基準電壓有TL431芯片提供。諧振電路串聯(lián)諧振電路和并聯(lián)諧振電路的特點：1串聯(lián)型諧振逆變器是電壓源供電，因此，在開關(guān)管的開通和關(guān)斷過程中要注意同一對橋臂上下管出現(xiàn)同時導(dǎo)通的情況，從而造成電壓源的短路。這樣在進行控制的時候就要注意必須確保同一對橋臂必須先關(guān)斷在導(dǎo)通的順序。也就是說一定要保留一定量的死區(qū)時間。并聯(lián)型諧振逆變器是電流源供電，這是通過串聯(lián)一個大電感來實現(xiàn)的，

5、由于電流的突然變化會使得電感產(chǎn)生很大的感應(yīng)電勢，因此應(yīng)該盡量避免電流產(chǎn)生大的波動，這就要求開關(guān)管在換流期問必須遵循先開通后關(guān)斷的原則，也就是說要保留一定的重疊時間的存在。2 串聯(lián)型諧振逆變器由于并聯(lián)大電容，因此相當于一個恒壓源，在串聯(lián)回路中，輸出電壓波形近似于矩形波，而電流波形近似于正弦波。并聯(lián)型諧振逆變器由于串聯(lián)大電感，因此相當于一個恒流源，在并聯(lián)回路中，輸出電流波形近似于矩形波，而電壓波形近似于正弦波。3并聯(lián)型諧振逆變器的短路保護比較容易，由于并聯(lián)型諧振逆變器在直流電源段加了一個大的濾波電感，從而使得電流不能夠發(fā)生突變，因此即使逆變器發(fā)生了短路，短路電流在濾波電感的作用下也會得到抑制，這樣電路元器件的保護就比較容易。串聯(lián)型諧振逆變器的短路保護比較困難，由于電源兩端并聯(lián)了大電容，因此在逆變器短路時，電壓不能突變，但是電流的瞬間值卻很大。因此必須特別注意對電路元器件的短路保護。4并聯(lián)型諧振逆變器的啟動比較困難，當四路控制信號控制的開關(guān)管的頻率發(fā)生變化的時候，只有在諧振狀態(tài)下才有可能啟動成功，因此在程序設(shè)計上要考慮啟動電路的實現(xiàn)，同時在硬件電路中要增加過零比較點，來檢測是否電路能夠正常工作，實現(xiàn)自激振蕩。而串聯(lián)型諧振逆變器即可以它激起動，也可以自激啟動。在2KW家用佳磁路中常用的是并聯(lián)諧振電路，電路圖如下所示：給IGBT管