不能将强电带入控制电路尤其高电压数值的获取输出值设定电路的过流保护。图控制电路结构框图在选择控制芯片时,有系列和系列芯片可供选择,其中为军用芯片,为工业用芯片,为民用芯片,这三款适合驱动功率管,而系列适合驱动双极性晶体管。故本设计选用民用做为控制芯片。控制电路结构框图如图所示。控制电路由为控制芯片组成,完成输出值设定并将电源的输出值转换为电路所需的控制信号形式,输出各开关管所需的驱动信号,完成系统的软启动控制,过流保护控制等功能,半桥逆变管为了避免上下管直通,占空比应小于此数值与功率的开关动作速度和开关频率有关,如果功率的开关动作速度较慢,开关频率高,占空比应更小。综合各方面要求和信息,设计中驱动变压器将控制序列信号和功率变换器隔离控制电路采用作为的控制核心芯片,输出电流的检测是采用电流互感器,初级大电流只是匝,次级再整流滤波,形成输出电流的感应电压,送至的关闭脚去做过流保护和短路关闭。输出电压通过误差放大器比较后输出的信号控制锁定输出,调节取样电压输入确定输出电压值。是公司生产的零电流准谐振控制芯片。其主要特点是过零终止单稳脉冲,具有故障软起动的电路,可编程的故障后重新启动延时时间,设定的最低最高谐功率变换主电路功率输出电流检测电压反馈长春工程学院毕业设计论文振频率,频率范围可达,具有的驱动电流,欠压封锁等功能。它的最高最低频率由,和决定,输出脉冲的最宽和最窄脉宽由管脚的电阻电容决定。输出电压经分压电阻反馈到放大器反相输入端,与基准电压比较后控制芯片内部的压控振荡器的输出频率。当输出电压变大时。输出脉冲的频率升高,反之则降低。由式知道,输出电压与频率成正比,开关频率的变化达到稳定输出电压的目的。零电流准谐振开关电源的另个重要环节是零电流检测环节,电路中用电流互感器实现。主电路中电流信号经互感器加到的端,控制内部单稳态输出实现零电流关断。输出的驱动脉冲经变压器隔离后加到主开关上。当故障信号出现时封锁两路脉冲起到保护主电路的作用。控制芯片的特点目前使用零电流开关工作方式的电源很多,其中就是个很不错的零电流控制芯片,但是最近传来停产的消息,为了寻求个替代品,笔者选用了另外种芯片,通过实践应用对芯片有了定的认识。图控制器框图的主要特点是编程振荡器频率在之间。故障逻辑控制电压控制单稳态逻辑编程输出驱动基准长春工程学院毕业设计论文输出为对可驱动功率的反相蹋腾柱结构,输出峰值电流达。具有端,使驱动脉宽受端输入信号脉宽的调制,目的为承受的电压,取值。出于安全考虑,漏电流要尽量小,通常应小于。为了取得良好的滤波器效果,共模扼流圈磁心尽量选用起始磁导率高,高频性能好的磁心,这样对共模噪声有很好的抑制效果。绕制共模扼流圈的时候尽量让导线均匀包裹住磁心,以减少漏感,这样绕制出的电感线圈与设计值更为接近。滤波器在设计时,需要针对共模干扰与差模干扰不同的截止频率,分别设计相对应的元件的参数。其中,为等效噪声电压为噪声信号通过滤波器以后的电平值。图共模滤波器等效及简化电路图由图可以量损耗乘以开关工作频率即为开关损耗,为了减小体积和重量,频率越高越好。但是频率升高开关损耗随之变大,电磁干扰变大。软开关技术在这种要求下应运而生,使开关电源能够在高频下高效率地运行。软开关技术是应用谐振原理,使开关变换器的开关器件中电流或电压按正弦或准正弦规律变化,当开关管电流自然过零时,使开关管关断开关管电压自然过零时,使开管导通,从而使开关管关断和导通损耗为零,实现了开关电源高频化的设计,提高了电源效率,温升亦低,工作可靠。软开关电源的开关器件在开通或关断的过程中,或是加于其上的电压为零,即零电压开关,或是通过开关器件的电流为零,即零电流开关。这种开关方式显著地减小了开关过程中激起的振荡,可以大幅度地提高开关频率,为开关电源小型化高效率。创造了条件。谐振变换器准谐振变换器多谐振变换器零电压开关脉冲调宽变换器零电流开关脉冲调宽变换器零电压转换脉冲调宽变换器零电流转换脉冲调宽变换器移相控制零电压转换全桥直流直流变换器移相控制零电流转换全桥直流直流变换器及钳位吸收技术均可实现软开关电源。图所示为零电流准谐振开关变换器的工作原理。图中,为谐振电感,是谐振电容。假定各元件都是理想的,则滤波环节及负载可看成恒流源。电路的工作过程可分成四个阶段来分析。图半波半桥次级谐振零电流准谐振变换器原理图长春工程学院毕业设计论文四个阶段分别是电感充电阶段谐振阶段电容阶段和续流阶段,如图所示。电感充电阶段,谐振阶段,电容放电阶段,续流阶段,图零电流准谐振变换器工作时的等效电路图电感充电阶段,在这阶段内续流二极管导通,谐振电感。内电流线性增加。此阶段内的状态方程为谐振阶段,在时刻,上升到负载电流,导通,截止,电流对充电,和进入谐振阶段。满足如下方程电容放电阶段,在时刻关断,通过输出回路以电流线性放电,直到电压降为零。此阶段的谐振电压状态方程为长春工程学院毕业设计论文续流阶段,此阶段电路通过续流二级管续流。上述阶段是开关和电感工作,当是导通时进入下个工作周期,周期中工作。图半波式零电流准谐振变换器工作波形由上述工作原理的分析可以得出零电流准谐振变换器输出电压稳态关系式为式中,是变压器的输出输入电压,是各阶段的持续时间,是开关频率,是高频变压器变比。当电路参数确定后,开关管的导通时间就确定了,因此,零电流准谐振变换器是恒导通时间控制的,输出电压与开关频率成正比。从图可以看出,在谐振阶段中,谐掇电感与电容发生谐振,使流过电感和。中的电流按正弦规律变化,这就为和的零电流开关提供丁条件。同时,开关电流与开关电压没有重叠部分,从而实现了软开关。控制电路的设计作为开关电源的核心,控制电路要实现以下功能通过对逆变桥的控制,实现能量的传长春工程学院毕业设计论文递和升压,要求保证两个的驱动脉冲宽度要相等,使正反向平均磁通相等,不产生偏磁起动时,定要限制脉宽,即必须要软起动,使脉宽在起动最初若干个周期中慢慢上升防止直通电路要闭环控制,输入与输出要隔离,得到。图复位电路输入输出特性图上电自动复位电路上电自动复位电路在本设计中不需要考虑电源开关或电源插头分合过程中引起的抖动现象电源毛刺点和电源缓慢下降电池电压不足等问题,而只要在单片机供电时给其复位信号就可以了,所以完全可以用上电自动复位电路,见图。晶振电路设计晶振的选择晶振就是晶体振荡器的简称,分为有源晶振和无源晶振。晶振在单片机系统里的作用非常大,他结合单片机的内部电路,产生单片机所必须的时钟频率,为系统提供基本的时钟信号,单片机的切指令的执行都是建立在这个基础上的,晶振的提供的时钟频率越高,徐州工程学院毕业设计论文那单片机的运行速度也就越快。晶振用种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。有源晶振有只引脚,是个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件。无源晶振是有个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来。有源晶振不需要的内部振荡器,信号质量好,比较稳定,而且连接方式相对简单主要是做好电源滤波,通常使用个电容和电感构成的型滤波网络,输出端用个小阻值的电阻过滤信号即可,不需要复杂的配置电路。无源晶体需要用片内的振荡器,无源晶体没有电压的问题,信号电平是可变的,就是说是根据起振电路来决定的,无源晶振应和其他元件才能组成正常的振荡电路,同样的晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的,而且价格通常也较低,因此对于般的应用如果条件许可建议用晶体,这尤其适合于产品线丰富批量大的生产。晶振的选择主要看应用电路,如果有时钟电路,就用无源晶振,否则就用有源晶振。在本设计中选用的系列单片机片内含有时钟电路,因此选用无源晶振。负载电容的选择负载电容分别接在对地和晶振的两个脚上,般在几十皮发,它会影响到晶振的谐振频率和输出幅度。晶振引脚的内部通常是个反相器,或者是奇数个反相器串联在晶振输出脚和晶振输入脚之间用个电阻连接,对于芯片通常是数千欧到数十千欧之间。这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状态,反相器就如同个有很大增益的放大器,以便于起振。石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间,等效为个并联谐振回路,振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率。晶体旁边的两个电容接地,实际上就是电容三点式电路的分压电容,接地点就是分压点。以接地点即分压点为参考点,振荡引脚的输入和输出是反相的,但从并联谐振回路即石英晶体两端来看,形成个正反馈以保证电路持续振荡。在芯片设计时,这两个电容就已经形成了,般是两个的容量相等,容量大小依工艺和版图而不同,但终归是比较小,不定适合很宽的频率范围。外接时大约是数皮发到数十皮发,依频率和石英晶体的特性而定,计算公式参照式。晶振的负载电容式式中,表示为接在对地和晶振的两个脚上的电容集成电路内部电容上电容经验值为需要注意的是这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的,会影响振荡频率。当两徐州工程学院毕业设计论文个电容量相等时,反馈系数是,般是可以满足振荡条件的,但如不能将强电带入控制电路尤其高电压数值的获取输出值设定电路的过流保护。图控制电路结构框图在选择控制芯片时,有系列和系列芯片可供选择,其中为军用芯片,为工业用芯片,为民用芯片,这三款适合驱动功率管,而系列适合驱动双极性晶体管。故本设计选用民用做为控制芯片。控制电路结构框图如图所示。控制电路由为控制芯片组成,完成输出值设定并将电源的输出值转换为电路所需的控制信号形式,输出各开关管所需的驱动信号,完成系统的软启动控制,过流保护控制等功能,半桥逆变管为了避免上下管直通,占空比应小于此数值与功率的开关动作速度和开关频率有关,如果功率的开关动作速度较慢,开关频率高,占空比应更小。综合各方面要求和信息,设计中驱动变压器将控制序列信号和功率变换器隔离控制电路采用作为的控制核心芯片,输出电流的检测是采用电流互感器,初级大电流只是匝,次级再整流滤波,形成输出电流的感应电压,送至的关闭脚去做过流保护和短路关闭。输出电压通过误差放大器比较后输出的信号控制锁定输出,调节取样电压输入确定输出电压值。是公司生产的零电流准谐振控制芯片。其主要特点是过零终止单稳脉冲,具有故障软起动的电路,可编程的故障后重新启动延时时间,设定的最低最高谐功率变换主电路功率输出电流检测电压反馈长春工程学院毕业设计论文振频率,频率范围可达,具有的驱动电流,欠压封锁等功能。它的最高最低频率由,和决定,输出脉冲的最宽和最窄脉宽由管脚的电阻电容决定。输出电压经分压电阻反馈到放大器反相输入端,与基准电压比较后控制芯片内部的压控振荡器的输出频率。当输出电压变大时。输出脉冲的频率升高,反之则降低。由式知道,输出电压与频率成正比,开关频率的变化达到稳定输出电压的目的。零电流准谐振开关电源的另个重要环节是零电流检测环节,电路中用电流互感器实现。主电路中电流信号经互感器加到的端,控制内部单稳态输出实现零电流关断。输出的驱动脉冲经变压器隔离后加到主开关上。当故障信号出现时封锁两路脉冲起到保护主电路的作用。控制芯片的特点目前使用零电流开关工作方式的电源很多,其中就是个很不错的零电流控制芯片,但是最近传来停产的消息,为了寻求个替代品,笔者选用了另外种芯片,通过实践应用对芯片有了定的认识。图控制器框图的主要特点是编程振荡器频率在之间。故障逻辑控制电压控制单稳态逻辑编程输出驱动基准长春工程学院毕业设计论文输出为对可驱动功率的反相蹋腾柱结构,输出峰值电流达。具有端,使驱动脉宽受端输入信号脉宽的调制,目的为承受的电压,取值。出于安全考虑,漏电流要尽量小,通常应小于。为了取得良好的滤波器效果,共模扼流圈磁心尽量选用起始磁导率高,高频性能好的磁心,这样对共模噪声有很好的抑制效果。绕制共模扼流圈的时候尽量让导线均匀包裹住磁心,以减少漏感,这样绕制出的电感线圈与设计值更为接近。滤波器在设计时,需要针对共模干扰与差模干扰不同的截止频率,分别设计相对应的元件的参数。其中,为等效噪声电压为噪声信号通过滤波器以后的电平值。图共模滤波器等效及简化电路图由图可以