畢業(yè)論文- 29V280W機(jī)載直流電源

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文- PAGE II - PAGE IV -畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目: 29V/280W機(jī)載直流電源院 、 系:電氣工程及其自動(dòng)化姓 名: 指導(dǎo)教師: 系 主 任: 年 月 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目: 29V/280W機(jī)載直流電源院 、 系:電氣工程及其自動(dòng)化姓 名: 指導(dǎo)教師: 系 主 任: 年 月 日 隨著開關(guān)電源在計(jì)算機(jī)、通信、航空航天、儀器儀表及家用電器等方面的廣泛應(yīng)用, 人們對(duì)其需求量日益增長(zhǎng), 并且對(duì)電源的效率、體積、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。開關(guān)電源以其效率高、體積小、重量輕等優(yōu)勢(shì)在很多方面逐步取代了效率低、又笨重的線性電

2、源。電力電子技術(shù)的發(fā)展，特別是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速發(fā)展，將開關(guān)電源的工作頻率提高到相當(dāng)高的水平，使其具有高穩(wěn)定性和高性價(jià)比等特性。開關(guān)電源技術(shù)的主要用途之一是為信息產(chǎn)業(yè)服務(wù)。信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)電源技術(shù)又提出了更高的要求，從而促進(jìn)了開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展。開關(guān)電源的高頻變換電路形式很多, 常用的變換電路有降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路 、推挽、全橋、半橋、單端正激和單端反激等形式。 本論文是基于芯片UC3637的開關(guān)電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)。主要工作內(nèi)容有查閱資料，了解課題的背景、意義及學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)知識(shí)。 比較分析并設(shè)計(jì)變換器電路，主電路的設(shè)計(jì)及參數(shù)設(shè)定。 控制電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì)仿真

3、驗(yàn)證 PCB板設(shè)計(jì)，焊接，調(diào)試實(shí)驗(yàn)。 關(guān)鍵詞：電力電子；開關(guān)電源; 降壓斬波電路AbstractWith the switch power source extensive use in the field of computer, communicate by letter, aeronautics and astronautics, instrument appearance and domestic appliances etc., people increases by gradually to whose need amounts, have brought forward high

4、er request to aspect such as power source efficiency, bulk factor and reliability. The switch power source is small with its efficiency height volume， weight makes light of to wait for advantage to have substituted the inefficient , both stupid and serious linearity power source in many aspects step

5、 by step. The electric power electronic technology development, specially high efficiency component IGBT and the MOSFET rapid development, enhances the switching power supply operating frequency to the quite high level, enable it to have the high stability and GaoXingjia compares and so on the chara

6、cteristic. One of switching power supply technology main uses is serves for the information industries. The information technology development also set a higher request to the power source technology, thus promoted the switching power supply technology development. Switch power source high frequency

7、 alternation circuit form many, forms such as alternation circuit in common use having the buck chopper、boost chopper 、buck-boost chopper 、sepic chopper 、zeta chopper 、 push-pull , entire bridge , the bridge , only upright exciting and single end exciting partly on the contrary. This paper is based

8、on UC3637chip of frequency switching power supply system design. The main content of the work to have access to information, understand the background of the subject, significance and study the related knowledge. Comparative analysis and the design of converter circuit, main circuit design and param

9、eter setting. Control circuit structure and parameter design and Simulation of PCB board design, welding, debugging and testing. Keywords: power electronic；Switching power supply; buck chopperPAGE II- - PAGE VII - 目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc328563888 第1章 緒論 PAGEREF _Toc328563888 h 1 HYPERLIN

10、K l _Toc328563889 1.1 課題研究的目的與意義 PAGEREF _Toc328563889 h 1 HYPERLINK l _Toc328563890 12開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) PAGEREF _Toc328563890 h 1 HYPERLINK l _Toc328563891 第2章 功率變換模塊技術(shù)要求 PAGEREF _Toc328563891 h 5 HYPERLINK l _Toc328563892 2.1 總述 PAGEREF _Toc328563892 h 5 HYPERLINK l _Toc328563893 2.1.1 產(chǎn)品名稱 PAGEREF

11、_Toc328563893 h 5 HYPERLINK l _Toc328563894 2.1.2 安裝部位 PAGEREF _Toc328563894 h 5 HYPERLINK l _Toc328563895 2.1.3 連接框圖 PAGEREF _Toc328563895 h 5 HYPERLINK l _Toc328563897 2.1.4 產(chǎn)品功能 PAGEREF _Toc328563897 h 5 HYPERLINK l _Toc328563898 2.2 技術(shù)要求 PAGEREF _Toc328563898 h 5 HYPERLINK l _Toc328563899 2.2.1

12、產(chǎn)品性能要求 PAGEREF _Toc328563899 h 5 HYPERLINK l _Toc328563900 2.2.2 產(chǎn)品工作環(huán)境要求 PAGEREF _Toc328563900 h 9 HYPERLINK l _Toc328563901 2.2.3 產(chǎn)品接口要求 PAGEREF _Toc328563901 h 9 HYPERLINK l _Toc328563902 2.2.4 產(chǎn)品重量要求 PAGEREF _Toc328563902 h 12 HYPERLINK l _Toc328563903 2.2.5 產(chǎn)品試驗(yàn)要求 PAGEREF _Toc328563903 h 12 HYP

13、ERLINK l _Toc328563904 第3章 主電路 PAGEREF _Toc328563904 h 13 HYPERLINK l _Toc328563905 3.1整流電路 PAGEREF _Toc328563905 h 13 HYPERLINK l _Toc328563906 3.1.1整流電路原理圖 PAGEREF _Toc328563906 h 13 HYPERLINK l _Toc328563907 3.1.2整流電路的切換及整流方式 PAGEREF _Toc328563907 h 13 HYPERLINK l _Toc328563908 3.1.3整流電路器件參數(shù)計(jì)算 PA

14、GEREF _Toc328563908 h 14 HYPERLINK l _Toc328563909 3.2 BUCK斬波電路 PAGEREF _Toc328563909 h 14 HYPERLINK l _Toc328563910 3.2.1 BUCK斬波電路原理圖 PAGEREF _Toc328563910 h 14 HYPERLINK l _Toc328563911 3.2.2BUCK斬波電路分析與參數(shù)計(jì)算 PAGEREF _Toc328563911 h 15 HYPERLINK l _Toc328563912 第4章 控制電路 PAGEREF _Toc328563912 h 18 HY

15、PERLINK l _Toc328563913 4.1控制電路的PWM產(chǎn)生器 PAGEREF _Toc328563913 h 18 HYPERLINK l _Toc328563914 4.1.1控制電路原理圖 PAGEREF _Toc328563914 h 18 HYPERLINK l _Toc328563915 4.1.2三角波發(fā)生電路 PAGEREF _Toc328563915 h 18 HYPERLINK l _Toc328563916 4.1.3閉環(huán)PID控制電路 PAGEREF _Toc328563916 h 19 HYPERLINK l _Toc328563917 4.1.4過電流

16、保護(hù)電路 PAGEREF _Toc328563917 h 20 HYPERLINK l _Toc328563918 4.2驅(qū)動(dòng) PAGEREF _Toc328563918 h 20 HYPERLINK l _Toc328563919 第5章 檢測(cè)電路 PAGEREF _Toc328563919 h 22 HYPERLINK l _Toc328563920 5.1 電源切換功能： PAGEREF _Toc328563920 h 22 HYPERLINK l _Toc328563921 5.1.1電源切換電路的要求 PAGEREF _Toc328563921 h 22 HYPERLINK l _T

17、oc328563922 5.1.2電源切換電路原理圖 PAGEREF _Toc328563922 h 23 HYPERLINK l _Toc328563924 5.1.3 電源切換電路的工作過程 PAGEREF _Toc328563924 h 23 HYPERLINK l _Toc328563925 5.2欠電壓自檢及保護(hù)功能 PAGEREF _Toc328563925 h 24 HYPERLINK l _Toc328563926 5.2.1欠電壓自檢及保護(hù)功能的技術(shù)要求： PAGEREF _Toc328563926 h 24 HYPERLINK l _Toc328563927 5.2.2欠電

18、壓自檢及保護(hù)電路原理圖 PAGEREF _Toc328563927 h 24 HYPERLINK l _Toc328563929 5.2.3欠電壓自檢及保護(hù)電路原理分析 PAGEREF _Toc328563929 h 24 HYPERLINK l _Toc328563930 5.3過電壓自檢及保護(hù)功能 PAGEREF _Toc328563930 h 25 HYPERLINK l _Toc328563931 5.3.1過電壓自檢及保護(hù)功能的要求： PAGEREF _Toc328563931 h 25 HYPERLINK l _Toc328563932 5.3.2過電壓自檢及保護(hù)電路原理圖 PAG

19、EREF _Toc328563932 h 25 HYPERLINK l _Toc328563934 5.3.3過電壓自檢及保護(hù)電路原理分析 PAGEREF _Toc328563934 h 26 HYPERLINK l _Toc328563935 5.4發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)接入檢測(cè)功能 PAGEREF _Toc328563935 h 27 HYPERLINK l _Toc328563936 5.4.1發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)接入檢測(cè)功能用途： PAGEREF _Toc328563936 h 27 HYPERLINK l _Toc328563937 5.4.2發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)接入檢測(cè)功能原理圖 PAGEREF _T

20、oc328563937 h 27 HYPERLINK l _Toc328563939 5.4.3發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)接入檢測(cè)功能原理分析 PAGEREF _Toc328563939 h 27 HYPERLINK l _Toc328563940 5.5機(jī)載28V電源接入檢測(cè)功能 PAGEREF _Toc328563940 h 28 HYPERLINK l _Toc328563941 5.5.1機(jī)載28V電源接入檢測(cè)功能用途： PAGEREF _Toc328563941 h 28 HYPERLINK l _Toc328563942 5.5.2機(jī)載28V電源接入檢測(cè)功能原理圖 PAGEREF _Toc32

21、8563942 h 28 HYPERLINK l _Toc328563944 5.5.3機(jī)載28V電源接入檢測(cè)功能原理分析 PAGEREF _Toc328563944 h 28 HYPERLINK l _Toc328563945 5.6斬波失效過壓保護(hù)功能 PAGEREF _Toc328563945 h 28 HYPERLINK l _Toc328563946 5.61斬波失效過壓保護(hù)功能用途 PAGEREF _Toc328563946 h 28 HYPERLINK l _Toc328563947 5.62斬波失效過壓保護(hù)功能原理圖 PAGEREF _Toc328563947 h 28 HYP

22、ERLINK l _Toc328563949 5.63斬波失效過壓保護(hù)功能原理分析 PAGEREF _Toc328563949 h 29 HYPERLINK l _Toc328563950 5.7橋式/半波整流切換功能 PAGEREF _Toc328563950 h 30 HYPERLINK l _Toc328563951 5.71橋式/半波整流切換功能用途 PAGEREF _Toc328563951 h 30 HYPERLINK l _Toc328563952 5.72橋式/半波整流切換功能原理圖 PAGEREF _Toc328563952 h 30 HYPERLINK l _Toc3285

23、63953 5.8轉(zhuǎn)速檢測(cè)功能 PAGEREF _Toc328563953 h 31 HYPERLINK l _Toc328563954 5.8.1轉(zhuǎn)速檢測(cè)功能用途 PAGEREF _Toc328563954 h 31 HYPERLINK l _Toc328563955 5.8.2轉(zhuǎn)速檢測(cè)功能原理圖 PAGEREF _Toc328563955 h 31 HYPERLINK l _Toc328563957 5.8.3轉(zhuǎn)速檢測(cè)功能原理分析 PAGEREF _Toc328563957 h 31 HYPERLINK l _Toc328563959 第6章 啟動(dòng)電路 PAGEREF _Toc328563

24、959 h 32 HYPERLINK l _Toc328563960 6.1 穩(wěn)壓芯片供電電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc328563960 h 32 HYPERLINK l _Toc328563961 6.2驅(qū)動(dòng)隔離電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc328563961 h 32 HYPERLINK l _Toc328563962 第7章 設(shè)備調(diào)試 PAGEREF _Toc328563962 h 34 HYPERLINK l _Toc328563963 7.1設(shè)備實(shí)物圖 PAGEREF _Toc328563963 h 34 HYPERLINK l _Toc328563965 7.2測(cè)試波形

25、PAGEREF _Toc328563965 h 36 HYPERLINK l _Toc328563966 致謝 PAGEREF _Toc328563966 h 39 HYPERLINK l _Toc328563967 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc328563967 h 40 HYPERLINK l _Toc328563968 附錄 A PAGEREF _Toc328563968 h 41 HYPERLINK l _Toc328563969 附錄B PAGEREF _Toc328563969 h 51- PAGE 10 - PAGE 53 -第1章 緒論1.1 課題研究的目的與意義形形色色

26、的移動(dòng)通訊設(shè)備、便攜式娛樂設(shè)備、車載設(shè)備等電子產(chǎn)品的發(fā)展日新月異，它們?cè)絹碓綇?qiáng)調(diào)多功能、小體積以及綠色環(huán)保等特性，這將推動(dòng)電源管理技術(shù)的蓬勃發(fā)展。以3G智能手機(jī)、便攜多媒體播放器、GPS導(dǎo)航設(shè)備、MP3播放器為代表的便攜式消費(fèi)電阿子產(chǎn)品，對(duì)長(zhǎng)電池使用時(shí)間、高功能集成度和小外形因子等方面提出更高要求，DCDC開關(guān)電源，電源管理單元(PMU)等電源產(chǎn)品不斷推陳出新。電源是電子設(shè)備的心臟部分，其質(zhì)量的好壞直接影響著電子設(shè)備的可靠性，而且電子設(shè)備的故障60來自電源。因此，電源越來越受到人們的重視?，F(xiàn)代電源，就是其調(diào)整管工作在線性放大區(qū)，開關(guān)穩(wěn)壓電源的調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)。開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)

27、，控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的種電源。從上世紀(jì)90年代以來開關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子和電器設(shè)備領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)、通訊、電子檢測(cè)設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開關(guān)電源。由于其高效節(jié)能可帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益，從而得到迅速推廣口1。分布式電源的發(fā)展及與lT技術(shù)的結(jié)合，對(duì)傳統(tǒng)的電路系統(tǒng)造成巨大的影響，帶來了對(duì)電路系統(tǒng)概念的革新，在同一電路系統(tǒng)中越來越廣泛地使用分布式開關(guān)電源，使電路技術(shù)產(chǎn)生顯著進(jìn)步，形成了新型的專項(xiàng)技術(shù)。開關(guān)電源技術(shù)是分布式開關(guān)電源的關(guān)鍵技術(shù)，與傳統(tǒng)的線性電源相比，開關(guān)電源具有高效率、高可靠性、體積小、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性高、內(nèi)在限流保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，使其在電源管理芯

28、片中得到了廣泛的運(yùn)用。12開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)我們常說的電源管理芯片實(shí)際上是指具有自動(dòng)控制環(huán)路和保護(hù)電路的變換芯片，是開關(guān)電源的核心控制芯片。電源管理芯片在90年代中后期問世，由于替換了大部分分立器件，使開關(guān)電源的整體性能得到大幅度提高，同時(shí)降低了成本，因而顯示出強(qiáng)大的生命力。開關(guān)電源的發(fā)展已有30多年歷史，早期的產(chǎn)品開關(guān)頻率很低，成本昂貴，僅用于衛(wèi)星電源等少數(shù)領(lǐng)域。20世紀(jì)60年代出現(xiàn)過晶閘管相位控制式開關(guān)電源，70年代由分立元件制成的各種開關(guān)電源，均因效率不夠高、開關(guān)頻率低、電路復(fù)雜、調(diào)試?yán)щy而難于推廣、使之應(yīng)用受到限制嘲。70年代后期以來，隨著集成電路設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的進(jìn)步，各種

29、開關(guān)電源專用芯片大量問世，這種新型節(jié)能電源才重獲發(fā)展。將控制、驅(qū)動(dòng)、保護(hù)、檢測(cè)電路一起封裝在一個(gè)模塊內(nèi)。由于外部接線、焊點(diǎn)減少，可靠性顯著提高。集成化、模塊化使電源產(chǎn)品體積小、可靠性高，給應(yīng)用帶來極大方便。電源的集成化，使得它被廣泛應(yīng)用十電子計(jì)算機(jī)、通信、航天、彩色電視機(jī)等領(lǐng)域中。隨著半導(dǎo)體技術(shù)和微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，集成度高、功能強(qiáng)大的大規(guī)模集成電路的不斷出現(xiàn)，使電子設(shè)備的體積在不斷的縮小，重量在不斷的減輕，與之相比，電源要笨重的多。在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中，電源體積要比微處理器大幾十倍，如何減小開關(guān)電源的體積，面臨著新的挑戰(zhàn)，提高頻率也是開關(guān)電源要面臨的問題。理論分析和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，電器產(chǎn)品的體積

30、、重量隨供電頻率的平方根成反比的減少，所以當(dāng)把頻率從50Hz提高到20kHz，提高400倍，用電設(shè)備的體積、重量大體上降至高頻設(shè)計(jì)的550。但是，頻率提高以后，對(duì)整個(gè)電路中的元器件又將有新的要求，因此高頻工作下的有關(guān)電路元器件也有待于進(jìn)一步的研究嘲。國(guó)外開發(fā)電源管理芯片的廠商很多，主要有IR，MAXIM，ST，TI等，他們的產(chǎn)品都已經(jīng)非常成熟，能夠提供高質(zhì)量、全系列的電源管理芯片，包括升壓、降壓、升降壓，固定、可調(diào)輸出，不同負(fù)載能力的芯片。目前，手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、MP3播放器、以及個(gè)人電腦等便攜式設(shè)備的需求量的逐年增大，帶動(dòng)適合于電池供電電源管理芯片的發(fā)展。凌特(Linear tech)，TI，

31、INTERSIL等公司根據(jù)市場(chǎng)需求，開發(fā)出了大量適合于便攜式設(shè)備的電源管理芯片，如凌特公司的同步降壓型穩(wěn)壓器LTC3412A，工作頻率高達(dá)4MHz，效率高達(dá)95，在輸出電壓低至0.8V時(shí)，輸出電流高達(dá)3A。INTERSIL公司的ISL88550A驅(qū)動(dòng)兩個(gè)外部N通道MOSFET，從2V到25V的輸入中產(chǎn)生低至07V的輸出電壓，輸出電流高達(dá)20A，效率高達(dá)95。我國(guó)對(duì)開關(guān)穩(wěn)壓電源的研制工作開始于60年代初期，70年代起，我國(guó)在黑白電視機(jī)、中小型計(jì)算機(jī)中開始應(yīng)用5V,20200A、20kHz、ACDC開關(guān)電源。80年代進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用階段，并開發(fā)研究0.55MHz準(zhǔn)諧振型軟開關(guān)電源。80年代

32、中，我國(guó)通信電源ACDC及DCDC開關(guān)電源應(yīng)用領(lǐng)域中所占比重還比較低。80年代末，我國(guó)通信電源大規(guī)模更新?lián)Q代，傳統(tǒng)的鐵磁穩(wěn)壓整流電源和晶閘管相控穩(wěn)壓電源為大功率ACDC開關(guān)電源所取代，并開始在辦公室自動(dòng)化設(shè)備中得到應(yīng)用。90年代我國(guó)又研制開發(fā)了一批新型專用開關(guān)電源，如衛(wèi)星上用的開關(guān)電源、遠(yuǎn)程火箭控制系統(tǒng)用的DCDC開關(guān)電源等。在國(guó)內(nèi)，由于信息、家電領(lǐng)域，特別是電信領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，推動(dòng)了電源市場(chǎng)的發(fā)展。我國(guó)在上述領(lǐng)域普遍采用了開關(guān)電源。其中，通信DCDC電源是增長(zhǎng)速度最快的一部分。預(yù)計(jì)中國(guó)開關(guān)電源市場(chǎng)總額在70億元人民幣以上，模塊電源所占的比例將會(huì)越來越大。國(guó)內(nèi)開關(guān)電源自主研發(fā)及生產(chǎn)廠家有300

33、多家，形成規(guī)模的有十多家n。具有代表性的有上海嶺芯微以便攜式和大功率DCDC的LDO、升壓、降壓、充電、電荷泵、模擬開關(guān)、LED背光等國(guó)產(chǎn)開關(guān)電源為主，杭州士蘭微電子股份有限公司的電源管理芯片業(yè)務(wù)主要在LED驅(qū)動(dòng)、集成電源、ACDC等三個(gè)領(lǐng)域，成都國(guó)騰微電子有限公司目前主要定位在充電管理IC上。國(guó)產(chǎn)電源芯片已占據(jù)了相當(dāng)市場(chǎng)，并有少量開始出口。然而，同國(guó)產(chǎn)手機(jī)、DVD機(jī)產(chǎn)業(yè)一樣，其紅紅火火的表象難掩其缺乏核心芯片技術(shù)的尷尬。國(guó)內(nèi)電源整機(jī)廠家所用的電源管理芯片均由國(guó)外公司提供。這些芯片廠商普遍能夠提供令國(guó)內(nèi)廠家滿意的電源管理芯片，但是，由于沒有國(guó)內(nèi)廠家參與競(jìng)爭(zhēng)，他們的報(bào)價(jià)幾乎都在其成本的四倍左右。

34、這樣，不但使電源整機(jī)的成本居高不下，大部分利潤(rùn)被國(guó)外廠商剝奪，而且技術(shù)上受制于人，很難實(shí)現(xiàn)大的突破。所以，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電源管理芯片已是形勢(shì)所迫。對(duì)于高端技術(shù)，如同步整流技術(shù)、有源嵌位技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)、平面變壓器技術(shù)等，由于其成本高、工藝復(fù)雜、配套能力差、國(guó)內(nèi)行業(yè)認(rèn)可度低等諸多原因，都沒有在產(chǎn)品中大規(guī)模使用。因此，在未來幾年內(nèi)，200W以上功率模塊電源的市場(chǎng)份額仍將可能以國(guó)外產(chǎn)品為主導(dǎo)。我國(guó)模塊電源產(chǎn)業(yè)存在的另一個(gè)問題是，市場(chǎng)的大幅度發(fā)展和進(jìn)入電源研制生產(chǎn)的門檻較低，資金投入不大、對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和進(jìn)行低檔次產(chǎn)品研制所需技術(shù)的要求都不高，從而產(chǎn)生了大量民營(yíng)企業(yè)，它們以價(jià)格為武器，參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)

35、，這不利于整個(gè)電源產(chǎn)業(yè)的正常發(fā)展。隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越寬廣，電子設(shè)備種類也越來越多。電子設(shè)備的小型化和低成本化促使電源向輕、薄、小和高效率方向發(fā)展。電子電源是對(duì)公用電網(wǎng)或其它電能進(jìn)行變換和控制，并向各種用電負(fù)載提供優(yōu)質(zhì)電能的供電設(shè)備，它可分為線性電源和開關(guān)電源兩種。單片開關(guān)電源集成電路自1994年問世以來，引起了國(guó)內(nèi)外電源界的普遍關(guān)注，現(xiàn)已成為極具發(fā)展前景和影響力的一項(xiàng)高新技術(shù)產(chǎn)品。單片開關(guān)電源以其低損耗、高效率及電路簡(jiǎn)潔等顯著優(yōu)點(diǎn)而受到人們青睞，并廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、便攜式電子設(shè)備、儀器儀表、通信設(shè)備及家用電器產(chǎn)品中。隨著技術(shù)的進(jìn)步，DCDC開關(guān)電源朝著高可靠、高穩(wěn)

36、定、低噪聲、抗干擾和實(shí)現(xiàn)模塊化方向發(fā)展：（1）專用化：對(duì)通信電源等大功率系統(tǒng)，采用集成的開關(guān)控制器和新型的高速功率開關(guān)器件，改善二次整流管的損耗、變壓器電容器小型化，達(dá)到最佳的效率。對(duì)于小型便攜式電子設(shè)備，則主要是單片集成開關(guān)電源的形式，采用新型的控制方式和電路結(jié)構(gòu)來減小器件體積、減小待機(jī)功耗，提供低輸出電壓、高輸出電流以適應(yīng)微處理器和便攜式電子設(shè)備等產(chǎn)品電源系統(tǒng)的供電要求。（2）高頻率：隨著開關(guān)頻率的不斷提高，開關(guān)變換器的體積也隨之減少，功率密度也得到大幅提升，動(dòng)態(tài)響應(yīng)得到改善。小功率DCDC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率將上升到MHz。但隨著開關(guān)頻率的提高，開關(guān)元件和無(wú)源元件損耗的增加、高頻寄生參數(shù)以及

37、高頻電磁干擾(EMI)等新的問題也將隨之產(chǎn)生，因此實(shí)現(xiàn)零電壓導(dǎo)通(zvs)、零電流關(guān)斷(zCS)的軟開關(guān)技術(shù)將成為開關(guān)電源產(chǎn)品未來的主流。（3）高可靠：開關(guān)電源比線性電源使用的元器件多數(shù)十倍，因此降低了可靠性。從壽命角度出發(fā)，電解電容、光耦合器、開關(guān)管及高頻變壓器等決定電源的壽命。追求壽命的延長(zhǎng)要從設(shè)計(jì)方面著手，而不是依賴使用方。美國(guó)德州儀器(TI)、安森美(Onsemi)、美信(MAXIM)等公司通過降低結(jié)溫、減少器件的電應(yīng)力、降低運(yùn)行電流等措施使其DCDC開關(guān)電源最新的系列產(chǎn)品的可靠性大大提高，產(chǎn)品平均無(wú)故障工作時(shí)間高達(dá)10萬(wàn)小時(shí)以上。（4）低噪聲：與線性電源相比，開關(guān)電源的一個(gè)缺點(diǎn)是噪聲

38、大，單純追求高頻化，噪聲也隨之增大。采用部分諧振轉(zhuǎn)換回路技術(shù)，在原理上既可以高頻化，又可以降低噪聲。但諧振轉(zhuǎn)換技術(shù)也有其難點(diǎn)，如很難準(zhǔn)確控制開關(guān)頻率、諧振時(shí)增大了器件負(fù)荷、場(chǎng)效應(yīng)管的寄生電容易引起短路損耗、元件熱應(yīng)力轉(zhuǎn)向開關(guān)管等問難以解決。（5）抗電磁干擾：當(dāng)開關(guān)電源在高頻下工作時(shí)，噪聲通過電源線產(chǎn)生對(duì)其它電子設(shè)備的干擾，世界各國(guó)己有抗電磁干擾的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)，如美國(guó)的FCC，德國(guó)的VDE等，研究開發(fā)抗電磁干擾的開關(guān)電源日益顯得重要。第2章 功率變換模塊技術(shù)要求2.1 總述2.1.1 產(chǎn)品名稱 功率變換模塊2.1.2 安裝部位 功率變換模塊安裝在電子控制器機(jī)箱內(nèi)，電子控制器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上。2.1.

39、3 連接框圖 如圖2-1圖2-1連接框圖2.1.4 產(chǎn)品功能如圖2-1框圖所示，功率變換模塊將輸入的FADEC三相交流電進(jìn)行AC/DC全波整流變?yōu)橹绷麟?，和輸入的飛機(jī)28V直流電通過電源切換電路進(jìn)行無(wú)擾動(dòng)平滑切換。切換后電源輸出作為開關(guān)量輸出的電源；同時(shí)輸出至過壓保護(hù)模塊通過DC/DC變換器轉(zhuǎn)換成控制器其他模塊工作所需的數(shù)字電源、模擬電源等。2.2 技術(shù)要求2.2.1 產(chǎn)品性能要求 控制器有兩個(gè)完全相同、互為熱備份的數(shù)控通道，功率變換模塊作為數(shù)控通道的內(nèi)部功能模塊，主要用于AC/DC轉(zhuǎn)換和電源切換，單臺(tái)控制器共需兩個(gè)功率變換模塊，具體實(shí)現(xiàn)以下功能：a) 交直轉(zhuǎn)換功能：模塊輸入電壓為FADEC交

40、流發(fā)電機(jī)輸出三相交流電壓，交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速在N2=12115時(shí)，對(duì)應(yīng)線電壓為40V345V(空載)(暫定)，其中交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與線電壓呈線性一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，交流發(fā)電機(jī)具備短路能力。功率變換模塊輸出電壓允許范圍為19VDC33VDC，典型值為29VDC(在12時(shí)與飛機(jī)并網(wǎng)供電，15%時(shí)功率變換模塊獨(dú)立供電)。模塊輸出電壓紋波：Vrms0.9。b) 輸出功率要求： 控制器需求功率見表2-1表 2-1控制器功率需求發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速(20087rpm20087rpm(100%)Nac與N2換算關(guān)系Nac=1.342N2額定轉(zhuǎn)速輸出需求通道狀態(tài)通道正常需求通道極限需求(不大10min)010%無(wú)要求12%15%輸

41、出250W,滿足切換要求15%53%180s主控160W280W備份75W280W53%66%30s主控210W280W備份75W280W66%106.5%長(zhǎng)期工作主控210W280W備份75W280W 功率變換模塊輸出功率具體要求如下：1)當(dāng)轉(zhuǎn)速N212%時(shí)：模塊處于主控狀態(tài)時(shí)的輸出功率應(yīng)不小于250W；模塊處于備份狀態(tài)時(shí)的輸出功率應(yīng)不小于55W；當(dāng)轉(zhuǎn)速N215%時(shí)切換通道后，模塊處于主控狀態(tài)時(shí)的輸出功率應(yīng)不小于220W，模塊處于備份狀態(tài)時(shí)的輸出功率應(yīng)不小于85W。2)當(dāng)N2轉(zhuǎn)速大于45%時(shí)，交流發(fā)電機(jī)一套繞組中的一相故障或者兩套繞組中各有一相故障后，應(yīng)能夠滿足FADEC系統(tǒng)用電需求。3)在

42、N2=106.5%的發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速時(shí)，在輸出功率為250W的條件下連續(xù)工作1h，功率變換模塊不應(yīng)有任何故障現(xiàn)象。4)在N2=115%的發(fā)動(dòng)機(jī)超轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，輸出功率為250W，工作5min，不應(yīng)有任何故障現(xiàn)象。5)長(zhǎng)期工作時(shí)，功率變換模塊在空載和滿載狀態(tài)時(shí)的輸出功率均應(yīng)不小于250W。c) 模塊功耗要求：1)模塊長(zhǎng)期工作狀態(tài)：控制器內(nèi)主備工作的兩個(gè)功率變換模塊加起來的自身功耗應(yīng)不大于70W ；2)模塊短時(shí)工作狀態(tài)(N2轉(zhuǎn)速小于53%以下，不超過3min)：控制器內(nèi)主備工作的兩個(gè)功率變換模塊加起來的自身功耗應(yīng)不大于80W。d)電源切換功能：電源切換原理框圖見圖2-2(僅供乙方設(shè)計(jì)參考)。飛機(jī)28

43、VDC電源和FADEC交流發(fā)電機(jī)的兩路電源分別進(jìn)入模塊，通過切換電路實(shí)現(xiàn)FADEC在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N2為12%和15%兩個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)間的電源切換，電源切換時(shí)間應(yīng)不大于15ms。具體切換邏輯如下：1)在N2轉(zhuǎn)速小于12%前，F(xiàn)ADEC系統(tǒng)由飛機(jī)28VDC電源供電；2)在N2轉(zhuǎn)速介于12%和15%之間時(shí)，由FADEC交流發(fā)電機(jī)和飛機(jī)28VDC共同供電；3)當(dāng)N2轉(zhuǎn)速大于15%后，則全部由FADEC交流發(fā)電機(jī)供電。其中12%和15%兩個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)間的電源切換的控制信號(hào)由控制器內(nèi)其他模塊給出。電源切換功能電路選用繼電器實(shí)現(xiàn)(電源切換電路中的繼電器推薦使用廈門宏發(fā)公司的JQX-1025M-028-22-II(G+)

44、型或廠家另選)，在FADEC交流電機(jī)發(fā)生斷電故障時(shí)，應(yīng)保證控制器平穩(wěn)過渡到飛機(jī)28VDC供電。圖 2-2 電源切換電路原理框圖e) 自檢及保護(hù)功能：功率變換模塊需帶有電源轉(zhuǎn)換自檢及切換自檢功能，并給出FADEC交流發(fā)電機(jī)供電檢測(cè)信號(hào)、28VDC電源切斷到位檢測(cè)信號(hào)，其次應(yīng)具有電源輸出保護(hù)及告警功能，給出欠壓、過壓告警信號(hào)，保護(hù)功能具體要求如下：1)電源電壓大于(330.1)V時(shí)，輸出過壓警告信號(hào)(開關(guān)量信號(hào)、低電平有效)，OC門輸出同時(shí)切斷交流電源，轉(zhuǎn)入飛機(jī)28V電源供電，當(dāng)電源電壓恢復(fù)到(30.50.1)V時(shí)，應(yīng)由飛機(jī)28V電源切回交流電源供電；2)電源電壓小于(190.1)V時(shí)，輸出欠壓告

45、警信號(hào)(開關(guān)量信號(hào)、低電平有效)，OC門輸出。同時(shí)切斷交流電源，轉(zhuǎn)入飛機(jī)28V電源供電，當(dāng)電源電壓恢復(fù)到(21.50.1)V時(shí)，應(yīng)由飛機(jī)28V電源切回交流電源供電。f) 轉(zhuǎn)速輸出功能：在交直變換中提取交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)Nac，在N25%時(shí)有效輸出(OC門輸出狀態(tài))。g) 其他功能：為了準(zhǔn)確掌握功率變換模塊工作環(huán)境溫度大小，在印制板溫度較高區(qū)域安裝一個(gè)溫度傳感器(AD590)。2.2.2 產(chǎn)品工作環(huán)境要求a) 工作高度：0m13000m；b) 長(zhǎng)期工作溫度：-55 +105；在-55的環(huán)境下能長(zhǎng)期保存；短時(shí)工作溫度：120，每飛行小時(shí)內(nèi)不超過5分鐘； c) 相對(duì)濕度：953(溫度為205)；d)

46、 振動(dòng)：隨控制器整機(jī)需耐受的振動(dòng)環(huán)境按照GJB150.16中的圖25b執(zhí)行，其中功率譜密度L11.0g2/Hz，F(xiàn)1=246Hz，控制器自身安裝減振器，功率變換模塊隨控制器一起完成振動(dòng)試驗(yàn)，但其設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮其振動(dòng)環(huán)境；e)電磁兼容性：隨控制器整機(jī)需符合GJB151A/152A，GJB1389A的要求。功率變換模塊隨控制器一起完成電磁兼容性試驗(yàn)，但其設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮其電磁兼容性。2.2.3 產(chǎn)品接口要求 電氣接口要求功率變換模塊通過矩形連接器與控制器母板進(jìn)行電信號(hào)連接，連接器選擇Hypertac公司的MHD系列連接器(其中功率針為特殊針，型號(hào)見表2-3)，連接器信號(hào)接口定義見表2-2。表2-

47、2 功率變換模塊航插信號(hào)定義航插引腳符號(hào)方向名稱說明XP1AAP1VAIN交流發(fā)電機(jī)A相特殊針AP2VBIN交流發(fā)電機(jī)B相特殊針AP3VCIN交流發(fā)電機(jī)C相特殊針AP4VNIN交流發(fā)電機(jī)公共端特殊針CCP1+28VIOUT控制器電源(電源切換后)特殊針CP2OUT特殊針CP3PGNDIOUT特殊針CP4OUT特殊針DDP1PGNDIIN經(jīng)過EMI后的飛機(jī)電源特殊針DP2IN特殊針DP3DC28VIIN特殊針DP4IN特殊針EEP1FGNDOUT機(jī)殼地EP2OUTEP25OUTEP26OUTBBP1OUTB2OUTBP3TpowboxEXEIN功率變換器溫度激勵(lì)(+15V)BP4TpowboxO

48、UT功率變換器溫度(電流輸出)BP5(BP6)Nac+OUT交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速BP7(BP8)Nac-OUTBP9(BP10)SWO12IN(15N2OK)15%N2接入0V/5V正邏輯BP11(BP12)SWO11IN(12N2OK)12%N2接入5V/0V負(fù)邏輯BP13(BP14)SWI28OUFADEC交流發(fā)電機(jī)供電檢測(cè)信號(hào)BP15(BP16)SWI29OUT28VDC電源切斷到位BP17(BP18)+33VBIT(JDQ)OUT整流后電源過壓告警整流后電源欠壓告警BP19(BP20)29V+OUT交流發(fā)電機(jī)整流后電源差分輸出正BP21(BP22)29V-OUT交流發(fā)電機(jī)整流后電源差分輸出負(fù)

49、BP23(BP24)+19VBIT(JDQ)OUT整流后電源欠壓告警BP25(BP26)FGNDOUT機(jī)殼地 機(jī)械接口要求功率變換模塊作為控制器內(nèi)部功能模塊，安裝于控制器內(nèi)。功率變換模塊PCB外廓尺寸為：(2440.3) mm(1450.3)mm41mm(其中高度41mm為最大允許尺寸)，具體外廓尺寸、安裝尺寸見圖2-4a) 模塊PCB外廓尺寸為模塊驗(yàn)收尺寸，其余尺寸僅供廠家參考；b) 模塊上下兩邊和右端設(shè)有禁布區(qū)，用于安裝鎖緊和防松裝置，模塊左端裝有插頭與母板相連，模塊右端上下兩邊各裝有一個(gè)起拔器；c) 在印制板焊接面絲印層表示出模塊代號(hào)及編號(hào)，絲印建議尺寸(長(zhǎng)寬)：3.5mm16mm(僅供

50、參考)。模塊上零部件型號(hào)見表2-3。表2-3 組件型號(hào)表部件名稱型號(hào)左起拔器P109-4L-CALMARK右起拔器P109-4R-CALMARK鎖緊條組件CL210-6E-M2-3S-MIL-S-5002連接器型號(hào)MHD 2YA 1910 110(對(duì)應(yīng)插座型號(hào)：MHD 2YA 2896 122)連接器特殊接觸件0200851-10ROG(對(duì)應(yīng)插座特殊接觸件號(hào)0200562-30RN1) 圖2-3 電路模塊印制板尺寸及緊固條安裝位置圖圖2-4 電路模塊印制板尺寸及緊固條安裝位置功率變換模塊用于AC/DC轉(zhuǎn)換和電源切換，主要由發(fā)熱元件和重量較大的繼電器組成，為了解決振動(dòng)與散熱問題，在PCB四周采用

51、加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)，功率變換模塊結(jié)構(gòu)示意如圖2-5所示(圖中模塊外罩外形僅供廠家設(shè)計(jì)參考)。將發(fā)熱元件安裝在模塊邊緣的加強(qiáng)筋上用于散熱，同時(shí)，重量較大的繼電器也可固定在加強(qiáng)筋。考慮功率元件及繼電器的電磁干擾問題，將功率變換模塊上面用金屬蓋板密封，設(shè)計(jì)成為一個(gè)封閉的腔體。圖2-5 功率變換模塊結(jié)構(gòu)圖2.2.4 產(chǎn)品重量要求功率變換模塊重量1kg(暫定)。2.2.5 產(chǎn)品試驗(yàn)要求具體要求如下：a) 功率變換模塊在每臺(tái)交付時(shí)應(yīng)按規(guī)定完成環(huán)境應(yīng)力篩選中的高低溫溫度循環(huán)試驗(yàn)部分(溫度試驗(yàn)循環(huán)數(shù)可視情酌減)，并出具試驗(yàn)報(bào)告；b) 在控制器整機(jī)開展環(huán)境試驗(yàn)、電磁兼容及電源特性考核試驗(yàn)前，廠家應(yīng)對(duì)功率變換模塊進(jìn)行低溫

52、、高溫、溫度沖擊、電源特性及電磁兼容摸底試驗(yàn)，并向我所提供摸底報(bào)告；振動(dòng)、沖擊等試驗(yàn)可視情提供評(píng)估分析報(bào)告；注：模塊進(jìn)行電源特性摸底試驗(yàn)時(shí)，飛機(jī)直流供電電源部分按GJB181A的要求進(jìn)行試驗(yàn)。c) 其余考核試驗(yàn)暫定不要求進(jìn)行摸底試驗(yàn)。第3章 主電路3.1整流電路3.1.1整流電路原理圖如圖3-1 圖3-1整流電路原理圖3.1.2整流電路的切換及整流方式為使整流之后的直流電壓不致過大而使BUCK電路中MOSFET承受過大電壓，此電路使用三相半波整流和三相橋式整流切換使用的方式工作。由繼電氣K1控制電路的切換。當(dāng)VD小于250V時(shí)，繼電器控制K1與K2相接，由D1-1，D1-2，D2-1，D2-2

53、，D3-1，D3-2六只二極管組成的整流電路工作于三相橋式整流狀態(tài)。目前在各種整流電路中，應(yīng)用最為廣泛的是三相橋式整流電路。整流波形如圖3-2圖 3-2 橋式整流波形圖當(dāng)VD大于250V時(shí)，繼電器控制K1與K3相接，由D1-1，D2-1，D3-1三只二極管組成的電路工作在三相半波整流狀態(tài)。整流電壓平均值為Ud=1.17U（U為相電壓），二極管最大反向電壓為Uvt=1.732U。其整流波形如圖3-3圖3-3 半波整流波形圖3.1.3整流電路器件參數(shù)計(jì)算濾二極管反向耐壓：根據(jù)三相二極管不控整流原理，二極管所承受的最大反向電壓是線電壓的最大值，也就是，依據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求，輸入交流電壓有效值是33V34

54、0VAC（線電壓有效值），從而計(jì)算可得3401.414=480.8V，二極管承受最大反向電壓最少為480.8V，故選擇反向耐壓為1200V的二極管。二極管電流：根據(jù)三相二極管不控整流原理，流經(jīng)二極管的電流為，其中為整流后的直流電流平均值。依據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求輸出為280W穩(wěn)定直流，故直流電流平均值為280/(33x1.414)=5.99A，流經(jīng)二極管電流為2A，二極管導(dǎo)通電流不應(yīng)低于2A，故可選取導(dǎo)通電流5A的二極管。波電容的選?。焊鶕?jù)技術(shù)要求，發(fā)電機(jī)輸出三相交流電頻率f在321Hz3080Hz之間。12%額定轉(zhuǎn)速（對(duì)應(yīng)f=321Hz）時(shí)，功率變換器輸出功率P應(yīng)不小于250W。根據(jù)濾波電容選取經(jīng)驗(yàn)

55、公式：，濾波電容值C取為，耐壓值不小于600V。3.2 BUCK斬波電路3.2.1 BUCK斬波電路原理圖如圖3-4圖3-4 BUCK斬波電路原理圖3.2.2BUCK斬波電路分析與參數(shù)計(jì)算采用同步整流：同步整流是采用通態(tài)電阻極低的專用功率MOSFET，來取代整流二極管以降低整流損耗的一項(xiàng)新技術(shù)。它能大大提高DC/DC變換器的效率并且不存在由肖特基勢(shì)壘電壓而造成的死區(qū)電壓。近年來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電路的工作電壓越來越低、電流越來越大，因此開關(guān)損耗成了制約電源效率的關(guān)鍵因素。 HYPERLINK /view/13632.htm 開關(guān)電源的損耗主要由3部分組成：功率開關(guān)管的損耗，高頻變壓器的損耗

56、，輸出端整流管的損耗。采用大電流肖特基二極管整流時(shí)，VF會(huì)達(dá)到1.25V甚至是1.5V，這種情況下，整流二極管的損耗將大大增加，因此傳統(tǒng)的二極管整流電路已無(wú)法滿足實(shí)現(xiàn)大電流開關(guān)電源高效率的需要，成為制約DC/DC變換器提高效率的瓶頸。 開關(guān)器件采用充放電型RCD緩沖電路。緩沖電路又稱為吸收電路。其作用是抑制電力電子器件的內(nèi)因過電壓、du/dt或者過電流和di/dt，減小器件的開關(guān)損耗。RCD緩沖電路關(guān)斷時(shí)的負(fù)載曲線如圖3-5。關(guān)斷前的工作點(diǎn)在A點(diǎn)。無(wú)緩沖電路時(shí)，uCE迅速上升，在負(fù)載L上的感應(yīng)電壓使續(xù)流二極管VD開始導(dǎo)通，負(fù)載線從A移動(dòng)到B，之后iC才下降到漏電流的大小，負(fù)載線隨之移動(dòng)到C。有

57、緩沖電路時(shí)，由于C的分流使iC在uCE開始上升的同時(shí)就下降，因此負(fù)載經(jīng)過D到達(dá)C。可以看出，負(fù)載線在到達(dá)B時(shí)很可能超出安全區(qū)，使開關(guān)器件受到損壞，而負(fù)載線ADC是很安全的。 圖3-5 RCD緩沖電路關(guān)斷時(shí)的負(fù)載曲線DC-DC變換器輸入直流電壓為56.6V487.8V，滿載時(shí)輸出測(cè)電壓為19V29V，采用降壓型Buck變換器，如圖3-6所示。圖3-6 Buck變換器Buck變換器輸入、輸出電壓關(guān)系為：其中，D為開關(guān)管的導(dǎo)通占空比。Buck電路中，MOSFET工作在開關(guān)狀態(tài)，與續(xù)流二極管Diode互補(bǔ)導(dǎo)通，將輸入的直流電壓Vdc斬成占空比為D的方波，經(jīng)過LC濾波，得到穩(wěn)定的直流輸出Vo。Buck變

58、換器中各器件參數(shù)計(jì)算如下：a）MOSFET：MOSFET承受的最大正向電壓為輸入電壓Vdc，考慮到尖峰電壓選取耐壓為1200V的MOSFET；流經(jīng)MOSFET的最大電流為最大輸出電流加上電感電流波動(dòng)量，最大輸出電流Io=250W/19V=13.2A，電感電流波動(dòng)值設(shè)計(jì)為12A，故選擇30A以上的MOSFET。b）續(xù)流二極管：續(xù)流二極管流過的電流最大值與MOSFET相同，反向承受電壓為Vdc。續(xù)流二極管反向耐壓取為1200V，電流值為30A以上。c）濾波電感： 電感和電容組成LC濾波器。電感值較大時(shí)電流連續(xù)、紋波電壓小，電感值較小時(shí)電流斷續(xù)、紋波電壓較大。電感電流連續(xù)和斷續(xù)的臨界電感值為。其中，

59、Dmin為最小占空比，Dmin=29/488= 5.94%，uo=29V，Po=280W。開關(guān)頻率fs=20kHz時(shí)，計(jì)算出臨界電感值為750uH，電感值取為1mH；開關(guān)頻率fs=50kHz時(shí)，計(jì)算出臨界電感值為300uH，電感值取為500uH。d）濾波電容：紋波電壓為，為使35uF，取C=110uF。 第4章 控制電路4.1控制電路的PWM產(chǎn)生器4.1.1控制電路原理圖控制電路的PWM產(chǎn)生器采用UC3637芯片，該芯片的雙端PWM輸出可以配合同步整流進(jìn)行控制，連接IR2213S驅(qū)動(dòng)芯片后給圖3.2.1的MOSFET管提供PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，完成整體控制任務(wù)。其原理設(shè)計(jì)圖如圖4-1所示。圖4-1

60、控制電路設(shè)計(jì)圖4.1.2三角波發(fā)生電路UC3637芯片中通過+VTH端，-VTH端，CT端和ISET端的如圖4.1.1的電路連接構(gòu)造三角波發(fā)生電路，并且三角波的波形參數(shù)計(jì)算公式如圖4-2所示。依據(jù)該公式計(jì)算數(shù)值如下：+VTH=4.16V，-VTH=1.17V，f=26.3kHz，Is=0.347mA。圖4-2 三角波發(fā)生電路三角波發(fā)生電路產(chǎn)生波形后通過-Ain和+Ain短腳比較產(chǎn)生Aout短腳輸出的PWM波形，同樣的-Bin和+Bin短腳比較產(chǎn)生Bout短腳輸出的互補(bǔ)PWM波形。其產(chǎn)生原理如圖4-3所示。其中誤差EAout短腳經(jīng)電阻R28和電容C24作用于PWM產(chǎn)生比較中心，實(shí)現(xiàn)了誤差的閉環(huán)控