1.1开关电源的国外的发展及现状

开关电源在通讯系统中得到了广泛的运用，并已成为现代通讯供电系统的干流，而通讯业的迅速发展又极大地推动了开关电源的发展。在通讯领域中，一般将高频整流器称为一次电源而将直流-直流(DC/DC)改换器称为二次电源。一起,开关电源也在各种电子信息设备中，如计算机、充电电源等得到了广泛的运用。

自1957年第一只可控硅(SCR)面世后，可控健取代了粗笨而且功率低下的硒或氧化亚铜整流器材，可控硅整流器就作为通讯设备的一次电源运用。在随后的20年内，由于半导体工艺的前进，可控硅的电压、电流额外值及其它特性参数得到了不断前进和改进，满意了通讯设备不断发展的需求，囚此，直到70时代，发达国家还一向将可控硅整流器作为大多数通讯设备的一次电源运用。

尽管可控d整流器作业安稳，能满意通讯设备的要求，但它是相控电源，作业于工频，有庞人粗笨的电源变压器、电感线圈、滤波电容，嗓声人，功率低，功率因数低，稳压精度也较低。因而，自1947年肖克莱创造晶体管，并在随后的几年内对品体管的质量和功用不断完善前进后，人们就着力研讨运用的体管进行高频改换的方案。1955年美国罗耶(GH·Roger)创造的自激振动推挽晶体管单变压器直流改换器，是完结高颜转换电路的开端,1957年美国查赛(.J.J·JenSen)又创造了白激式推挽双变压器改换器电路。在此基础上，1964年，美国科学家提出了取消工频变压器的串联开关电源的想象，并在NEC杂志土发表了“脉宽调制运用于电源小型化”等文章，为使电源完结体积和重量的大幅下降供给了一条根本途径,

跟着大功率硅品体管的耐压前进和二极管反向康复时刻的缩短等元器材功用的改进，1969年终于做成了25RIz的开关电源。电源界把开关电源的频率前进到20KHz以上称为电源技能的“20KHz革新”。经过几年的努J，从开关屯源的电路拓扑型式到相配套的元器材等研讨都取得了恰当大的发展。在电路拓扑型式上开发出了单端贮能式反激电路、双反激电路、单端正激式电路、双正激电路、推挽电路、半桥电路、全桥电路，以适应不同运用场合、不同功率层次的需求;在元器材方面，功率晶体管和整流二极管的功用也有了较人的前进。1976年美国硅通用公司第一个做出了型号为SGl52A的脉宽调制(PWM，PulseWidthModulation)操控芯片，极大地前进了开关电源的牢靠性，并进一步减小了体积。

在随后的儿年中，大功率晶体管(GTR)和功率场效应管(MOSFET)相继被研发出来，其电压、电流额外值大为前进，作业频率也前进较多，牢靠性也明显添加。到80时代中后期，绝缘栅双极性晶休管(IGBT)已研发出来并投入了市场，各种通讯设备所需的一次电源大多采纳PWM集成操控芯片、双极型晶体管、场效应管、绝缘栅双极晶体管。

跟着微电子学的发展和元器材出产技能的前进，相继开发出了耐压高的功率场效应管(VMOS管)和高电压、大电流的绝缘栅双极性品体管(IGBT)，具有软康复特性的大功率高频整流管，各种用处的集成脉宽调制操控器和高功用的铁氧体磁芯，高频用的电解电容器，低功耗的聚丙烯电容等。首要元器材技能功用的前进,为高频开关电源向大功率、高功率、高牢靠性方向发展奠定了良好基础。

跟着通讯用开关电源技能的广泛运用和不断深化，实践作业中人们对开关电源提出了更高的要求，提出了运用技能的高频化、硬件结构的模块化、软件操控的数字化、产品功用的绿色化、新一代电源的技能含量大大前进，使之更加牢靠、安稳、高效、小型、安全。在高频化方面，为前进开关频率并战胜一般的PWM和准谐振、多谐振改换器的缺陷，又开发了相移脉宽调制零电压开关谐振改换器，这种电路战胜了PM办法硬开关构成的较人的开关损耗的缺陷，又完结了恒频I.作，战胜了准谐振和多谐振改换器作业频率改变及电压、电流起伏大的缺陷。选用这种Ⅰ.作原理，人人减小了开关管的损耗，不光前进了功率也前进了I作频率，减小了体积，更重要的是降低了改换电路对分布参数的最感性,拓宽了开关器材的安全作业区,在必定程度上降低了对器什的要求，从而明显前进了开关电源的牢靠性。

1.2国内开关电源的发展及现状

建国初期，我国邮电部门的科研技能人员开发了以国产大功率电动发电机组为主的成套设备作为通讯电源。在引进原民主德国FGD系列和前苏联BCC51系列白动化硒整流器基础上，学习国外先进技能，与T.厂一起研发成功国产XZL系列白动化硒整流器，并在武汉通讯电源厂批量出产,开端用硒整流器装备通讯局(站)，替换原有的电动发电机组，这标志着我国国产通讯电源设备跃到一个新的水平。

但后来，我国的通讯电源发展恰当缓慢。1963年开端研发和选用可控硅(SCR)整流器,1965年着手研发逆变器和晶休管直流—直流(DC/DC)改换器，其时与发达国家比较只落后五六年.后由于十年动乱，研发作业一向停滞不前，除了可控硅整流器丁1967年在武汉通讯电源厂开端构成系列化出产，供通讯设备作一次电源运用，并不断得到改进，功用和质量逐步前进外，其它方面发展非常缓慢。一向到80时代才开端出产20KHzDC/DC改换器，但由于受元器材功用的影响，质量很不安稳，无法作为通讯设备的一次电源运用。只是作为通讯设备的二次电源运用(二次电源对元器材的耐压及电流要求较低)。直到上世纪90时代初，我国大多数通讯设备所用的一次电源仍然是可控硅整流器。这种电源作业于工频50Hz，有庞大的工频变压器、电感线圈、电解电容等，粗笨庞人、功率低、噪声人、功用指标低，不易完结会集监控。

由于通讯作业发展的需求，八十时代后期，邮电部加强了通讯电源技能发展的各项工.作，制订了“通讯基础电源系统设备系列暂行规定”，“通讯局(站)电源系统总技能要求”和电源设备职业标准等文件，屡次派代表参加世界电信能源会议，并在八十时代后期才第一批引进了澳大利亚出产的48V/50A(开关频率为40KHz)和48V/10OA(开关频率为20KHz)的高频开关电源，在吸收国外先进技能的基础上，投入较大的力气，开端研发白己的开关电源。邮电部武汉电源厂、通讯仪表厂等厂家开发出了自己的以PWM办法作业的开关电源,并推向电信职业运用，取得了较好的效果.随后邮电部对电源提出了更新换代和完结监控(包括长途监控)的要求，众多厂家都投入力气研发开发，推出了选用PWM技能的高频开关电源，有些厂家还推出了完结长途监控的处理方案，短短几年后，电信部门所用的一次通讯电源几乎都更换成了选用PWM集成操控芯片、大功率品体管、功率场效应管、绝缘栅双极晶体管的半桥或全桥电路,其开关频率为几十~~100KH7、功率高于90%、功率因数挨近1。稳压精度优于0.5%,模块化组合的高频开关电源，电信职业成套电源技能前进到了一个簇新的水平。

总的说来,开关电源的发展趋势为:继续向高频、高效、高牢靠、高密度化、低耗、低噪声、抗搅扰和模块化发展。

系统的全体剖析和挑选

本章从全体上对开关电源的各种功用模块进行了介绍，首要论述了各模块的结构、功用以及相互之间的联系，其中要点介绍了主改换器和操控电路，对当时开关电源常用的改换器的结构、优缺陷、适用规模等进行了剖析，在此基础上，结合本文的实践状况，挑选了适宜的改换器结构;在操控电路部分，介绍了开关电源操控电路各操控单元的功用以及完结办法。最终对开关电源整流滤波电路进行了简略介绍。

2.1系统全体概述

依照各部分的功用划分，从人的方面讲，开关电源可分红:机箱(或机壳)、电源主电路、电源操控电路二部分。机箱既可起到固定的作用，也可起到屏蔽的作用。电源的主电路是担任进行功率转换的部分，经过恰当的操控电路能够将市电转换为所需的直流输出电压。而操控电路则依据实践的需求发生主电路所需的操控脉冲和供给各种维护功用。开关电源的结构框图可如图2-1所示。

从图中能够看出，这儿部分是相得益彰的统一全体。在电源的研发和开发进程中有必要对每一部分都进行认真的剖析和研讨，才能使所研发的开关电源满意规划要求。

电源主电路经过输入整流滤波、DC-DC改换、输出整流滤波将市电转为所需求的直流电压。开关电源的主回路能够分为:输入整流滤波回路、功率开关桥、输出整流滤波三部分。输入整流滤波回路将沟通电经过整流模块改换成含有脉动成分的直流电，然后经过输入滤波电容使得脉动直流电变为较滑润的直流电。功率开关桥将滤波得到的直流电改换为高频的方波电压，经过高频变压器传送到输出侧。最终，由输出整流滤波回路将高频方波电压滤波成为所需求的直流电压或电流，主回路进行正常的功率改换所需的触发脉冲由操控电路供给。

操控电路是整个电源的大脑，它操控整个装置作业并完结相应的维护功用。一般操控电路应具有以下功用:操控脉冲发生电路、驱动电路、电压反应操控电路、各种维护电路、辅佐电源电路。

为了使开关电源设备正常的作业，使电源的各个组成部分都能发挥其最大的效能，就有必要让电源的各个组成部分相互协调、相互协作、在电源的研发与规划进程中应对这方面的问题给予满意的重视。

DC-DC改换器的挑选

DC-DC改换器是开关电源中完结功率转换的部分。DC-DC改换器的输入电压为三相整流电压，电压较大，对开关器材因而选用全桥式电路较为适宜，可使变压器磁芯和绕组得到最优运用，使功率、功率密度等得到优化;另一方面，功率开关在较安全的状况下运转，最大的反向电压不会超越输入整流滤波电路的输出电压。可是需求的功率元件较多，在开关导通的回路上，至少有两个管的压降，因而功率损耗也较大。由于三相整流桥供给的直流电压较高，作业电流相对较低，这些损耗仍是能够接受的。现在，常用的全桥式改换器有传统的硬开关式、谐振式以及移相式，下面分别简略介绍一下。

1硬开关式全桥改换器

硬开关PWM电路曾以结构简略、操控便利得到广泛运用，其电路结构如图2-2所示.在硬开关PM电路中开关管作业在硬开关状况,开关器材在高电压下导通，大电流下关断，因而,在开关瞬间必然有天量损耗。因而，常常参加缓冲电路，如IRc吸收网络。它能够约束注册时的du/dt和关断时的di/dt，使功率器材安全正常运转。可是需求注意的是，吸收电路是经过把器材自身的开关损耗转移到缓冲电路中而使器材得到维护的，因而这部分能量最终仍是被消耗了，系统总的损耗没有减少。并且频率越高，开关损耗越大，使系统功率大大降低。另外，开关器材在高频下运转时，器材自身的极间电容将成为-个重要参数。极间电容电压转换时的du/dt会藕合到输入端，发生较强的电磁十扰，影响电源自身和电网中其他电器设备的运转。此外，电路寄生电容、电感若构成强烈的振动也会影响到设备的正常运转。

2谐振式全桥改换器

硬开关式电路在频率不高时其缺陷还不是很突出，跟着频率的前进，开关损耗和电磁搅扰将变成一个非常严重的问题，为了处理这一问题，有人提出了谐振式软开关的概念。谐振式软开关和硬开关比较，首要是添加了两个附加心件--谐振电感和谐振电容。运用谐振电感和谐振电容的谐振作用，使开关器材在正弦波的零电压或零电流处注册或关断。谐振改换电路有多种拓扑结构，但其根本组成部分仍是经过开关器材和谐振元件I、C之间串联或并联完结的，再配以恰当的操控策略来完结开关器材的零电压或零电流动作。其根本电路结构如图2-3所示。

图2-3(a)为零电流(7.ero-Current-Switching)开关，它是经过电感I.r和开关S的串联完结的。Lr和Cr之间的谐振是靠S的导通来鼓励的，运用Lr和ICr谐振构成开关器材导通期间的正弦波电流波形，电流过零点时行将开关S关断。零电流开关对于具有存储效应的开关器什更加有用，如GTR、IGBT。

图2-3(b)为零电压(Zero-Voltage-Swilching)开关，它是经过电感Lr和开关S的并联完结的。I.r和Cr之间的谐振是靠S的关断来鼓励的，利川儿I.r和Cr谐振构成开关器材关断期间的正弦波电流波形，电压过零点时行将开关S导通。

只需将图中2-2中的硬开关换成谐振式软开关，即为谐振式全桥改换器。选用谐振全桥改换器，电源工.作的安全性大为前进。可是，谐振式改换器与负载联系很大，对负载的改换很敏感，为坚持输出在各种运转条件下根本不变，有必要选用脉冲频率调制(PFM)，因而，高频变压器、电感等磁元件要按最低频率规划，不或许做的很小，完结最优规划恰当困难;另外，其操控电路中需求添加电压-频率转换功用，电路要复杂许多。所以，80时代后期，许多专家进一步研讨开发能完结恒频操控的软开关技能,兼有谐振改换器和PWM改换器的特色,构成了ZCS或ZVSPWM改换技能。

3移相式全桥改换器

近年来，移相操控全桥改换器由于具有恒频软开关运转、移相操控完结便利、电流和电压应力小、巧妙运用寄生元件等一系列突出长处，倍受各方的广泛重视.移相操控办法作为全桥改换器特有的-种操控办法，它是指坚持每个开关管的导通时刻不变，同一桥臂两只管子相位相差180度。对全桥改换器来说，只需对角线上两只开关管一起导通时，改换器才输出功率，所以可经过调理对角线上的两只开关管导通重合角的宽度来完结稳压操控，而在功率器材环流期间，它又运用变压器的漏感、功率半导体器材的结电容或外加的附加电感电容的谐振来完结零电压或零电流的开关换流。

本文依据实践技能要求开发的开关电源的主电路，应该选用移相式全桥改换器的拓扑结构。

2.3操控电路的完结

操控电路是开关电源系统的另一重要部分。DC-DC改换器需求操控电路供给恰当的驱动脉冲，才能有用的作业。假如操控电路不完善，主电路规划得再好也无法发挥其白身的功用，例如;假如操控电路输出的触发信号不安稳，或许呈现误触发，有或许引起开关桥的直通，导致知路，从而损坏开一征u一J

依据电路功用的分工可将操控电路分为几大部分:脉冲发生电路、触发电路、电压反应操控电路、软发动电路、维护电路、辅佐电源电路等，具体操控电路如图2-4所示。从图2-4能够看出，脉冲发生电路是操控电路的中心。脉冲发生电路依据电压反应操控电路、维护电路以及软发动电路等供给的操控信号发生出所需的脉冲信号，然后该脉冲信号经过触发电路的扩大后去驱动开关元件，使开关管导通或关断。

电压反应操控电路经过检测电压的大小，对输出电压进行采样，然后将采样电压和参考电压比较较得出差错信号，反应操控电路将差错信号进行PI处理后得到一操控电压。最终，反应操控电路将该操控电压送给脉冲发生电路，进而调理输出脉冲的脉宽到达调理输出电压的意图。

操控电路输出的PWM信号，电平幅值和功率才能均不足以驱动大功率开关元件，因而挑选适宜的驱动电路是有必要的。驱动电路是将操控电路输出PWM脉冲信号经过电阻隔后进行功率扩大和电压调整再去驱动大功半开关管，由于所供给的脉冲起伏以及波形联系到开关管的开关进程，直接影响到损耗，所以，应该合理规划驱动电路，完结开关管的最佳注册与关断。

电源的输出滤波电容较大，输出电压的忽然树立将会构成非常大的电容充电电流，叠加在负载电流上，它不仅使开关管的负担过重而或许损坏，而且，由于持续时刻长，往往会引起过流维护电路发生误动作,若为了避免由此引起的误动作而将维护电路搞得非常迟钝，这将会添加过流维护的不安全性。输出电压在合闸时简单呈现过冲，这种过冲,合闸时或许发生,在关闭电源时也或许发生q只需到达满意的起伏将会给负载构成危害，而且，重复的人电流冲击对电容器自身也不利，一起还会引起搅扰，因而，开关电源有必要具有输出电源软发动的功用。软发动电路在电源合闸和从头发动时供给一个逐步上升的电压信号给脉冲发生电路，从而使操控电路的输出脉冲有一个逐步树立的进程。

维护电路是操控电路的一个重要组成部分，为了前进电源的牢靠性有必要不断完善维护电路的功用。当时开关电源电路的首要维护功用有:过流维护、过压维护、欠压维护、温度维护。过流维护和过压维护是为了维护负载和电源两者而设置的,而欠压维护和温度维护是为了电源自身而设置的。

辅佐电源电路的功用是为操控电路供电。辅佐电源的类型有很多种，既能够选用串联线性调整型电源，也能够选用开关电源。辅佐电源也能够经过高频变压器获得输出后反应供给，辅佐电源自身作为开关电源的一组负载。选取辅佐电源电路方式时，只需该电源能满意操控电路的要求即可。

整流滤波回路的挑选

整流滤波回路是开关电源的重要组成部分，它可曾经进电压、电流的安稳度，减小搅扰。开关电源中分别存在输入和输出整流滤波回路。

1输入整流滤波回路

电源额外作业状况的技能要求为:输出电压220V，输出电流5A，输出功率为1.1kw，归于大功率电源。为了坚持三相沟通电源的对称性和减小电源的输入滤波电容等原因，大功率电源一般选用三相电源作为供电电源。因而，本文试验用电源电路选用三相桥式整流，电感和电容组成输入整流滤波回路。

2输出整流滤波回路

在大功率电源中，常用的输出整流电路有桥式整流电路和全波整流电路。由于本文试验要求输出电压为220V。桥式整流电路适用于输出电压较高的场合，还能够使变压器结构简略，下降整流管的电压定额，所以咱们选用桥式整流电路作为输出整流电路。输出滤波电路一般可选用一级滤波也可选用两级滤波。输出滤波电路的作用是滤除二次侧整流电路输出的脉动直流中的沟通成分，得到滑润的直流输出。在开关电源中一般选用一级LC滤波电路，当要求输出纹波很小时，也能够选用两级LC滤波电路。

开关电源主电路的规划

开关电源最重要的两部分就是主电路和操控电路。本章将依据大功率直流开关电源的要求对主电路各部分进行功用剖析并核算各项参数，依据核算所得的数据成果挑选各元器材，规划出各个独立模块，最终组装成开关电源的主电路。

1开关电源的规划要求

本文规划的大功率直流开关电源首要运用于电力系统的高频开关电源，承认技能指标如下:

1．输入电压:380V±20%

2．电网频率:50Hz±10%

3．功率因数:>0.93

4．输入过压告警:437V士5V

5．输入欠压告警::320V±5V

6.输出标称电压:220VDC

7.输出电压规模:176-286VDC

8．输出纹波电压:Ay,10mV9．输出额外电流:5A

10．输出过压维护:325V±5V

11.输出欠压维护:195V±5V

12．使于出产和维护

在研讨的进程中，主要对大功率开关直流电源的作业原理、电路的拓扑结构和运转方式进行了深化研讨，并结合系统的技能参数，承认系统主电路的拓扑，规划出主电路，即分别规划出滤波、整流、DCDC改换器、软发动和维护操控等部分。下面就对电源主电路的规划进行具体阐明。

2主电路组成框图

依据需求规划大功率开关电源的技能要求，本文进行了方案的验证与比较，规划如图3-1所示的软开关直流开关电源的主电路框图。虚线以上是主电路，主电路首要分为输入整流滤波、逆变开关电路、逆变变压器和输出整流滤波;虚线以下为操控回路，操控回路首要包括信息检测电路、操控和维护单元、监控单元和辅佐电源。

本电源选用ZVZCS-PWM拓扑，原边加奔位二极管，三相沟通输入整流后，加LC滤波，曾经进输入功率因数，主功率管选用IGBT，操控电路选用UC3875移相操控专川集成芯片，电流电压双闭环操控。具体规划主电路如图3-2所示，包括三个部分:(1)输入整流滤波电路;(2）单相逆变桥;(3)输出整流滤波电路.

1输入整流滤波电路

三相沟通电经开关电源内部EMI滤波后，加到整流滤波模块。EMI滤波器的作用是滤除功率管开关发生的电压电流尖峰和毛刺，减小电源内部对电网的搅扰，一起又能减小其他用电设备经过电网传向电源的搅扰。滤波电路选用LC滤波，电感的作用是拓开电流导通时刻，约束电流峰值，可曾经进电源的输入功率因数。滤波电容选用四个电解电容，两个串联后并联运用，满意三相整流后的高压要求。电R1、R2是平衡串联电容上的电压，高频电容与电解电容并联运用，滤除高频谐波，弥补电解电容高频特性差的缺陷。

2单相逆变桥

单相逆变桥选用IGBT，以满意高压、高功率的要求。无感电容(C7、C8)并联在两桥臂之间，降低两桥臂之间电压尖峰的搅扰，谐波电感L;，隔直电容C15﹑C16、C17避免变压器的直流偏磁，原边籍位二极管减轻副边振动，主变压器起到原、副边的阻隔、耦合作用，原、副边各一副绕组，以满意副边选用全桥整流的要求，原边加沟通互感器，检测原边电流作维护用。

3输出整流滤波电路

选用全桥整流满意开关电源高压的要求，高频滤波电感Lf，电解电容(E5、E6、E7)，高频电容(C18，C21)滤除高频谐波重量，共模电感(L2)，Y电容(C19、C20)，按捺共模重量，电流采样电阻R3~～R5，输出二极管D14，避免电池电流反灌。

第4章操控电路的规划

开关电源的PWM集成操控器根本原理

PWM集成操控器一般分为电压型操控器和电流型操控器两种。电压型操控器只需电压反应操控，可满意安稳电压的要求，电流型操控器添加了电流反应操控，除了安稳输出电压外，还有以下长处:

1.当流过开关管的电流到达给定值时，开关自动关断;

2.自动消除工频输入电压经整流后的纹波电压，并开关电源输出端300IIz以下的纹波电压很低，因而u减小输出滤波电容的容量;

3.多台开关电源并联作业时，PWM开关操控器具有内涵的均流才能;

4.具有更快的负载动态响应:

开关电源常用的脉宽调制(PWM)型集成操控器如图4-1所示的几个部分组成。基准电压和采样反应信号经过差错扩大器比较扩大后，输出的差值信号和锯齿波(或三角波)比较，从而改变输出脉冲的宽度，以完结稳压。有些操控器仪有一个输出端，而多数操控器都设有用触发器和“与”门电路组成的相位分离器，用它来将单-脉冲改换成替换改变的二路脉冲输出，用于供驱动推挽和桥式改换器中的功率开关管，此刻改换器的作业频率等于操控器内部锯齿波振动器振动频率的一半。当然也可将操控器的两路输出并联起往来不断驱动单端改换器或串联调整型稳压开关电源中的功率开关管，此刻开关稳压电源的工.作频率就等于操控器内部锯齿波振动器的频率。

1高速脉宽调制器UC3825

依据咱们所规划的开关电源系统的要求，咱们选的PWM集成操控器为UC3825。下面将具体介绍此芯片的首要特色、作业原理和运用及调试。

1首要特色:

适用于电压型或电流型开关电源电路;实践开关频率可达1MHz;

输出脉冲最大传输延迟时刻为50ns;

具有两路大电流推拉式输出(峰值电流为2A);内有宽频带差错信号扩大器;

具有较高的频率精度并可对死区进行操控，一起振动器放电电流也可调;带有双重按捺脉冲和全封闭逻辑;

具有软发动操控;

内有逐脉冲限流比较器;

具有全周期再发动的封闭式过流比较器;

发动电流很小-+(典型值为10omA):

欠压确认--16V/10V(B型)

在欠压确认期间输出低电:

可调整的带隙基准电压;

可调的上升沿封闭阀值，可调低上升沿噪音。

2极限参数:

电源电压(15，B脚)22N

输出脚电流(流出或流入)(11，14脚)

直流0.5A

脉冲(0.5ms)2.2A

地线(12脚)-0.2V

模仿输入

(1，2，7脚)一0.3~-7V

(9，8脚)-0.3~~-6V

时钟输出电流(4脚)-5mA

差错扩大器输出电流(3脚)5mA

软发动电流(8脚)20mA

震动器充电电流(5脚)-5mA

功耗(温度60℃)lw

贮存温度规模-65~~-150℃

焊接温度(焊接时刻为10s);300℃

(注:所有电压均以地线电压为基准;流入管脚的电流为正值。)

3内部电路作业原理

该芯片内部电路如图4-2所示。它由振动器、PWM比较器、限流比较器、过流比较器、基准电压源、故障锁存器、软发动电路、欠压确认、PWM锁存器、输出驱动器等组成。咱们将具体介绍各部分的状况，以理解芯片的作业原理。

(1振动器

振动电路如图4-3所示。UC3823A、B和UC3825A、B内部都有一个锯齿波振动器。锯齿波上升沿的斜率由RT、Cr决议，确认RT、CT的办法是:首要依据要求的最大占空比Dmax、挑选RT，再依据要求的频率以及RT和Dmax挑选CT计算公式为:

RT的最佳阻值应为1～10k2之间,Dmax应大于70%。

在实践的运用中，RT选为6.65k，CT选为2nf，作业频率为20OKHZ.。

(2)上升沿封闭

上升沿封闭作业波形如图4-4所示，UC3823A、B和UC3825A、B选用固定频率脉宽调制。UC3823A、B的两个输出端可一起输出脉冲，输出脉冲的频率与振动器频率持平，脉冲占空比可在0%~100%内调整。UC3825A、B的两个输出端替换输出脉冲，因而，每个输出端输出脉冲的频率是振动器频率的1/2，振动器的频率为200KHZ，所以输出PWM-脉冲的频率为100KHz，输出脉冲占空比在0%~一50%以内调整，实践桥式改换器的运用中一般达不到50%，由于桥式改换器在PWM脉冲的占空比为50%时，由于功率管截止时刻的问题，使得桥臂简单短路，这在今后的部分将具体介绍。

为了约束最大占空比，在振动电容放电期间，内部时钟脉冲对两路输出进行封闭。在时钟的下降沿，输出端为高电平。输出脉冲的下降沿由脉宽调制比较器、限流比较器和过流比较器联合操控。

一般，脉宽调制比较器检测出斜坡电压与操控电压(差错扩大器输出电压)的交点，并且在该交点处，停止输出脉冲。由于选用了上升沿封闭，在脉冲前沿的必定时刻内，脉宽调制比较器不起作用。这样，开关电源的固有噪声就能被有用的按捺。一起，由于选用了输出脉冲上升沿封闭，脉宽调制器的斜坡输入就不需求再经过滤波。

为了调整上升沿封闭时刻，CL.K/LEB脚应接入电容C，这样，输出脉冲前沿封闭时刻就由电容C和内部10k电阻确认的放电时刻来决议。

为了更精确操控前沿封闭时刻，可在外部并联一个2k2(2%)电阻R。前沿封闭时刻可由下式计算:

tLED-0.5×(R//10k)XC式中，外接电阻R不能小于2kS2。

上升沿封闭也适用于限流比较器。上升沿封闭之后，假如限流(ⅠLIM)脚的电压超越1V，输出脉冲就停止。可是，过流比较器不能选用前沿封闭。这样，才不会囚为前沿封闭而延伸维护时刻，从而能够及时捕捉过流故障。在任何时刻，只需限流(ILIM)脚的电压超越1.2V,故障封闭就起作用,从而使输出端变为低电平。为此，在限流(ⅠLIM)脚需接入噪音滤波电容器。

(3）欠压确认、软发动以及故障处理

软发动和故障处理波形如图4-5所示。软发动是经过软发动(SOFT,START)脚的外接电容完结的。接通电源后，软发动脚外接电容放电,该脚处于低电平，差错扩大器输出低电平，开关电源无输出电压。当9uA的内部电流源给软发动脚外接电容充电时，差错放人器输出电压逐步升高，直到闭环调理功用开端T.作，开关电源输出电压逐步升高到额外值。一旦限流(ILIM)脚的电平超越1.2V，故障锁存器置位，输出脚变为低电平;一起，软发动脚外接电容以250uA的电流放电。在软发动电容放完电后，限流脚电平降到1.2V以下时，故障锁存器就不输出脉冲。这时，故障锁存器复位，芯片开端软发动进程。

在软发动期问，假如故障锁存器置位，输出会立即间断。可是软发动脚外接电容在足够电之前不会放电。这样，在故障接连呈现的状况下，输出就会呈现一个间断期。

(4)大电流输出电路

功率MOSFET驱动电路如图4-6所示。UC3825推拉式输出电路的每个输出端都可输出峰值为2A的电流。该输出电流在20ns内可使1000pF电容两端的电压上升15V。选用独立的集电极电源Uc和功率地线PGND脚，能够减小大功率门极驱动噪声对集成电路内模仿电路的搅扰。每个输出端(OUT)到Uc和PGND之间，都应参加一只3A的肖特基二极管(IN5120，USID245或相同功用的器材),如图4-6所示。该二极管可将输出电压的幅值钳位在电源电压，这对任何电感性和电容性负载都是必要的。

4.3UC3825的调试

UC3825是操控电路的中心，经过前面的介绍，咱们知道，这种PWM集成操控器集成了很多的功用,曾经需求用分立单元完结的功用，现在都能够经过UC3825来完结，它的-般用法如图5-7所示。

图4-7中，VREF为参考电压，在咱们规划的电路中的用处是供给线性光耦合器操控部分的电压;RT和CT用来调理PWM的最人占空比Dmax和振动频率;输入是从端口2进入，OutA和OutB是PWM信号的输出端口，信号的幅值由端口13的vc决议。OutA和lOutB输出的两个PWM信号是相互之间有死区时刻的互补信号。经过试验咱们测得端口2的数值规模为:0.945V~一2.132V，依据系统的具体状况，最大占空比咱们规划为Dmax—40%，由于功率MOSFFT的截止时刻比导通时刻长，假如Dmax过大，将会导致桥臂短路的状况。

经过试验可知,UC3825的2脚输入和outA.、outB输出的PWM脉冲信号的占空比是满意线性联系的。具休试验数据如表4-1所示。咱们界说UC3825的2脚输入为v2,输出的PM信号占空比为D。从表41中的数据能够看出,端口2的数值范闹为:0.945V~-2.132v，而PWM脉冲信号的占空比在0%~-40%之间改变，与上述的结论是吻合的。