通過(guò)PWMIC操控開(kāi)關(guān)管的導通與否，再配合二級側的二極管和電容，即可得到安穩DC電壓的輸出。Ui為含有必定交流成份的直流電壓，由開(kāi)關(guān)功率管斬波和高頻變壓器降壓，將貯存于在變壓器的能量傳遞給次級側，轉換成所需電壓值的方波，最后再將這個(gè)方波電壓經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷?。此外改?dòng)變壓器初、次級的圈數，就可以得到想要的DC電源。PWM操控電路是這類(lèi)開(kāi)關(guān)電源的中心，它經(jīng)過(guò)取樣反饋閉環(huán)回路，調整高頻開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)時(shí)間份額即占空比，以到達安穩輸出電壓的目的。
圖1-1反激式開(kāi)關(guān)電源典型電路結構
因為高頻變壓器的磁芯僅作業(yè)在磁滯回線(xiàn)的一側，并且只要一個(gè)輸出端，而MOS開(kāi)關(guān)功率管導通時(shí)，次級整流二極管截止，電能就貯存在高頻變壓器的初級電感線(xiàn)圈中;當MOS功率管關(guān)斷時(shí)整流二極管導通，初級線(xiàn)圈上的電能傳輸給次極繞組，并經(jīng)過(guò)次級整流二極管輸出，故稱(chēng)之為單端反激式。
第一節開(kāi)關(guān)電源的干擾特性及其按捺方案
開(kāi)關(guān)電源雖然具有許多長(cháng)處并得到廣泛的應用，但因為它具有嚴重的射頻干擾，在線(xiàn)性電路中的應用一向遭到很大的限制。開(kāi)關(guān)電源是把工頻交流整流為直流后，再經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)變?yōu)楦哳l交流，這以后再整流為安穩直流的一種電源，這樣就有工頻電源的整流波形畸變發(fā)生的噪聲與開(kāi)關(guān)波形發(fā)生的噪聲。在輸入側泄露出去就表現為傳導噪聲和輻射噪聲，在輸出側泄露出去就表現為紋波。一起外部噪聲會(huì )進(jìn)到電子設備中，而供給負載的電源噪聲也會(huì )泄露到外部。若電源線(xiàn)中有噪聲電流經(jīng)過(guò)，電源線(xiàn)就相當于天線(xiàn)向空中輻射噪聲。而這些噪聲都會(huì )影響設備的正常作業(yè)。要想使其得到更廣泛的應用，滿(mǎn)足電磁兼容性的有關(guān)目標，就需要有效地按捺開(kāi)關(guān)電源的干擾。
雜訊干擾的途徑有兩種，即傳導干擾與輻射干擾。以下分別對兩種干擾的特性與按捺方案做一介紹。
1.1傳導干擾及其按捺方案
從導線(xiàn)傳入的干擾稱(chēng)為傳導干擾，其干擾能量經(jīng)過(guò)導電體進(jìn)行傳達，開(kāi)關(guān)電源的輸入、輸出引線(xiàn)都是傳導干擾的媒介。
開(kāi)關(guān)電源發(fā)生的干擾會(huì )沿電源引線(xiàn)進(jìn)入電網(wǎng)，污染電網(wǎng)，使同一電網(wǎng)的電子設備遭到干擾。一起電源的輸出線(xiàn)還將把干擾噪聲傳遞給負載，使作為電源負載的電子設備直接遭到干擾，當這種干擾起伏若大到必定程度，會(huì )影響線(xiàn)性電路和一些小信號電路的正常作業(yè)。
因為傳導干擾首要是經(jīng)過(guò)輸入輸出引線(xiàn)進(jìn)行傳達，因而相對來(lái)說(shuō)傳導干擾的按捺要容易些，首要方案是加接輸入輸出濾波器。
在開(kāi)關(guān)電源的輸入側要介入電容與電感構成的濾波器，用于按捺交流電源發(fā)生的EMI，而該濾波器也稱(chēng)為電磁兼容（EMI）濾波器。其電路如圖2-1所示。
圖2-1輸入端抑制傳導干擾電路（EMI)
該濾波器是一典型的低通濾波器，使開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的一些高頻脈沖干擾經(jīng)過(guò)它后得到極大的衰減，能較好的濾除來(lái)源于電網(wǎng)或者傳入電網(wǎng)的干擾，使其符合FCC、CE、VDE等規范。
圖中L901、L902為共模扼流圈，它是繞在同一磁環(huán)上的兩只獨立的線(xiàn)圈，圈數相同，繞向相反，在磁環(huán)中產(chǎn)生的磁通彼此抵消，磁芯不會(huì )飽滿(mǎn)，首要按捺共模干擾，感值愈大對低頻干擾按捺作用愈佳。這樣繞制的濾波電感按捺共模干擾的性能大大提高。L901、L902別離挑選感值為2.OmH和15mH的共模扼流圈。
c901、C902為共模電容，首要按捺差模干擾，即前方和零線(xiàn)別離與地之間的干擾。電容值愈大對低頻干擾按捺作用愈好，在這里選用102PF/250V。
c903、C904為差模電容，首要按捺共模干擾，即按捺前方和零線(xiàn)之間的干擾。電容值愈大對低頻干擾按捺作用愈佳，在這里選用0.47uF/300V。有時(shí)為了降低成本也可將C904省去。
圖中CN901為插座，接電網(wǎng)電壓。F901為保險絲，電路中選用了標準為2A/250V的保險絲，它在高壓時(shí)熔斷，可防止設備在突發(fā)的高壓時(shí)引起的損壞。NR901為負溫度系數熱敏電阻，開(kāi)機瞬間溫度低，阻抗大，防止電流對回路的浪涌沖擊。常溫下其標準為5A/52。R9o1、R902對立干擾電容起泄放作用，可于關(guān)機后迅速消耗掉C903儲存的電能，防止帶電損耗元件。它們的標準都為1MQ，一般選用金屬釉資料。
對輸出端的干擾按捺，首要也是靠高頻濾波器，電路圖如下所示。
輸出端按捺傳導干擾電路
濾波電感因為作業(yè)在直流大電流狀態(tài)下，磁芯在較大的磁場(chǎng)強度下作業(yè)，簡(jiǎn)單包括，一旦飽滿(mǎn)，電感即失掉濾波作用。因此有必要采用飽滿(mǎn)磁場(chǎng)強度很大的恒u磁心，如鐵鎳鉬磁粉芯等金屬磁芯。
因為輸出干擾的頻譜相當豐富，從幾十赫茲到幾十兆赫茲均含分量。因為在高頻的情況下，濾波電容等效由純電容(C)、等效串聯(lián)電阻(RES）和等效串聯(lián)電感（LES）構成的串聯(lián)電路。在作業(yè)頻率f超過(guò)電容器的自諧振頻率fr時(shí)，電容器就起到電感的作用。值大的濾波電容對低頻干擾比較敏感，相反，值小的濾波電容吸收高頻干擾的作用比較好。因此不能光采用大電解電容濾波C916，還有必要加接自諧振頻率很高的陶瓷電容器C917。
此外，輸出干擾的幅度還與PCB板的布線(xiàn)有很大聯(lián)系，不合理的布線(xiàn)往往會(huì )使干擾幅度大幾倍，尤其是接地點(diǎn)的組織特別重要。
1.2輻射干擾及其按捺方案
從空間傳入的干擾稱(chēng)為輻射干擾，一般是指耦合干擾，即干擾能量通過(guò)空間介質(zhì)進(jìn)行近場(chǎng)感應。因為開(kāi)關(guān)電源一般作業(yè)在低壓大電流情況下，因此磁場(chǎng)干擾大于電場(chǎng)干擾。主要由開(kāi)關(guān)變壓器的漏感、開(kāi)關(guān)功率管在開(kāi)關(guān)轉換時(shí)的大電流脈沖、開(kāi)關(guān)二極管反向恢復的硬特性等引起。
輻射干擾的按捺主要靠屏蔽。對電場(chǎng)可采用導電良好的資料，而磁場(chǎng)屏蔽則應采用導磁率較高的資料。在本文中就不作詳細論述。
按捺干擾最有用的方法，是盡量減少干擾源的干擾能量。對開(kāi)關(guān)電源變壓器要減少其漏感，并選擇開(kāi)關(guān)參數優(yōu)秀的晶體管和軟恢復的開(kāi)關(guān)二極管。
脈寬調制操控器SG6841
2.1PWM操控器SG6841簡(jiǎn)介
目前，開(kāi)關(guān)電源的集成化與小型化已成為實(shí)際，前期的PWMIC大多采用UC384X系列
(如UC3842、UC3843)，但因為新產(chǎn)品越來(lái)越積體化及環(huán)保和安規要求越來(lái)越嚴苛的趨勢下，呈現了384XG及684X等具有GreenFunction的IC。GreenFunction為環(huán)保功用的意思，亦稱(chēng)之為BlueAngel，其要求是在滿(mǎn)載70W以下的電源產(chǎn)品，當負載沒(méi)有輸出功率的情況下，輸入電源仍照舊供應時(shí)，電路耗費功率必需小于1W以下。歐系的InfineonCoolsetICE2AXXX及ICE2BXXX系列不只具有GreenFunction，并且把以往外加的功率開(kāi)關(guān)集成在8DIP的IC內，以節約空間和制作流程。
SG6841是由SystemGeneral崇貿科技開(kāi)發(fā)的一款高功用固定頻率電流形式操控器，專(zhuān)為離線(xiàn)和DC一DC變換器使用而規劃。它歸于電流型單端PWM調制器，具有管腳數量少、外圍電路簡(jiǎn)單、安裝調試簡(jiǎn)潔、功用優(yōu)良、價(jià)格低廉等長(cháng)處，可精確地操控占空比，完成穩壓輸出，還擁有低待機功耗和很多維護功用，所以，為規劃人員供給只需最少的外部元件就能獲得本錢(qián)效益高的解決方案，在實(shí)際中得到廣泛的使用。SG6841有下列功用特色:
1.在無(wú)負載和低負載不時(shí)，PWM的頻率會(huì )線(xiàn)性降低進(jìn)入待機形式以完成低功耗，同時(shí)供給穩定的輸出電壓。
2.因為采用BiCMOS，發(fā)動(dòng)電流和正常作業(yè)電流削減到30uA和3mA，因此可大大提高電源的轉換功率。
3.SG6841是固定頻率的PWM操控器，它的作業(yè)頻率經(jīng)過(guò)一個(gè)外接電阻來(lái)決定，改動(dòng)電阻值可輕易改動(dòng)頻率。
4.內建同步斜率補償電路，可確保接連作業(yè)形式下電流回路的穩定性。
5.內建電壓補償電路可在一個(gè)較大的AC輸入范圍內完成功率限制操控，并供給過(guò)載、短路維護功用。此外，還設有低電壓鎖定（UVLO）功用，使作業(yè)更穩定、牢靠。
6.可經(jīng)過(guò)外接一個(gè)負溫度系數熱敏電阻(NTCR)來(lái)傳感環(huán)境溫度以完成過(guò)溫維護，也可利用該功用完成過(guò)壓維護。
7.具有圖騰柱（即推拉輸出電路）輸出極，可完成杰出的EMI。其最大輸出電壓鉗位在18V。
常見(jiàn)的SG6841有8腳DIP和SO兩種封裝，其各引腳功用分別如下所示:
1.GND:接地。
2.FB:反應電壓輸入端。用于供給PWM調節信息，PWM占空比便是由它操控。
3.Vin:發(fā)動(dòng)電流輸入端。SG6841開(kāi)始作業(yè)必須在該端要供給一個(gè)發(fā)動(dòng)電壓。
4.RI:參閱設置端。經(jīng)過(guò)連接一個(gè)電阻接地來(lái)為SG6841供給一個(gè)穩定的電流，改動(dòng)電阻阻值將改動(dòng)PWM的頻率。
5.RT:溫度維護端。該端輸出一個(gè)穩定的電流。在該端接一NTCR接地來(lái)傳感溫度，當該端電壓下降到必定值時(shí)會(huì )發(fā)動(dòng)過(guò)溫維護。在本規劃中，該功用被用于高壓維護。
6.Sense:電流傳感端。當該端電壓到達一個(gè)閾值時(shí)芯片會(huì )停止輸出，從而完成過(guò)流維護。
7.VDD:電源供電端。
Gate:PWM脈沖輸出端。圖騰柱（即推拉輸出電路）輸出極驅動(dòng)功率開(kāi)關(guān)管。
SG6841內部框圖
2.2SG6841內部結構與作業(yè)原理
1.振蕩器
SG6841的PWM頻率規模為50KHz～10OKHz。RI端經(jīng)過(guò)銜接一個(gè)電阻Ri接地來(lái)為SG6841提供一個(gè)穩定的電流，改動(dòng)電阻阻值將改動(dòng)PWM的頻率。
由IC內部放置電容CTB的充放電産生振蕩波形，其上下限般定在2.7V輿1.1V，如圖三所示。常踞振蕩電原VSAW大於2.7V，比較器CA1的翰出凹凸羋位，Vpulse高高維位，Ql截止。比較器CA2的翰出高高譙位，Q2尊通，CTB放電。營(yíng)VSAW小於1.1V，CA2的翰出凹凸隼位，CA1的翰出剎高隼位，Vpulse凹凸維位，Ql接通，Q2截止，CTB充電。藉由外加電阻RI輿參考電厘VR能夠産生一倜參電流IR，而踞茜波的充電電流是IC內部很小的電流:
在本設計中，取Ri=24k，SG6841的PWM頻率為70.42kHz。1)
欠壓鎖定
SG6841采用了欠壓鎖定比較器來(lái)確保輸出級被驅動(dòng)之前，集成電路已完全可用。欠壓鎖定回路其實(shí)質(zhì)是一個(gè)滯回比較器，以防止在通過(guò)它們各自的門(mén)限時(shí)產(chǎn)生過(guò)錯的輸出動(dòng)作。它的開(kāi)啟電壓為16V，關(guān)閉電壓為10V。在啟動(dòng)過(guò)程中，比較器反向輸入端為16V，當VDD<16V時(shí)，比較器輸出為低電平，SG6841無(wú)法工作。當VDD升到16V時(shí)，欠壓鎖定器輸出為高電平，SG6841正常工作，同時(shí)MOS管導通，使比較器反向輸入端為10V。當VDD下降至10V時(shí)，欠壓鎖定器的輸出回到低電平，整個(gè)電路停止工作.SG6841的7腳端設置了一個(gè)32V的齊納二極管，確保內部電路肯定工作在32V以下，以防電壓過(guò)高損壞芯片。
輸出部分
