共模扼流圈在开关电源中的应用

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抑制开关电源电磁干扰的措施

抑制开关电源电磁干扰的措施

抑制开关电源电磁干扰的措施开关电源存在着共模干扰和差模干扰两种电磁干扰形式。

根据上篇分析的电磁干扰源,结合它们的耦合途径,可以从EMI 滤波器、吸收电路、接地和屏蔽等几个方面来抑制干扰,把电磁干扰衰减到允许限度之内。

1.交流输入EMI 滤波器滤波是一种抑制传导干扰的方法,在电源输入端接上滤波器可以抑制来自电网的噪声对电源本身的侵害,也可以抑制由开关电源产生并向电网反馈的干扰。

电源滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要单元,在设备或系统的电磁兼容设计中具有极其重要的作用。

电源进线端通常采用如图1 所示的EMI 滤波器电路。

该电路可以有效地抑制交流电源输入端的低频差模骚扰和高频段共模骚扰。

在电路中,跨接在电源两端的差模电容Cx1、Cx2 (亦称X 电容)用于滤除差模干扰信号,一般采用陶瓷电容器或聚脂薄膜电容器,电容值通常取0.1~ 0. 47F。

而中间连线接地的共模电容Cy1和Cy2 (亦称Y 电容)则用来短路共模噪声电流,取值范围通常为C1=C2 # 2200 pF。

抑制电感L1、L2 通常取100~ 130H,共模扼流圈L 是由两股等同并且按同方向绕制在一个磁芯上的线圈组成,通常要求其电感量L#15~ 25 mH。

当负载电流渡过共模扼流圈时,串联在火线上的线圈所产生的磁力线和串联在零线上线圈所产生的磁力线方向相反,它们在磁芯中相互抵消。

因此,即使在大负载电流的情况下,磁芯也不会饱和。

而对于共模干扰电流,两个线圈产生的磁场是同方向的,会呈现较大电感,从而起到衰减共模干扰信号的作用。

2.利用吸收电路开关电源产生EMI 的主要原因是电压和电流的急剧变化,因而需要尽可能地降低电路中电压和电流的变化率( du/ dt 和di/ dt )。

采取吸收电路能够抑制EMI,其基本原理就是在开关关断时为其提供旁路,吸收积蓄在寄生分布参数中的能量,从而抑制干扰的发生。

可以在开关管两端并联如图2( a)所示的RC 吸收电路,开关管或二极管在开通和关断过程中,管中产生的反向尖峰电流和尖峰电压,可以通过缓冲的方法予以克服。

开关电源中的干扰

开关电源中的干扰

开关电源中的干扰一.电源线噪声电网中各种用电设备产生的电磁骚扰沿着电源线传播所造成的,电源线的噪声分为两大类:共模干扰和差模干扰。

1.共模干扰(Common-mode Interference):两导线上的干扰电流振幅相等,而方向相同者称为共模干扰。

(任何载流体与地之间不希望有的电位)共模干扰的消除共模扼流圈工作原理如下:共模扼流圈当电路中的正常电流通过时,电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼);当共模电流流过线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈类产生同向的磁场而增大线圈的阻抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,以此衰减共模电流达到滤波的目的。

共模电容的工作原理和差模电容的工作原理是一致的,都是利用电容的高频低阻性,使高频干扰电路短路,而低频时电路不受任何影响。

只是差模电容是两极之间短路,而共模电容是线对地短路。

消除共模干扰的方法包括:(1).采用双绞线并有效接地。

(2).强电场的地方还需要采用度锌管屏蔽。

(3).布线时远离高压线,更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线。

(4).不要和电控所共用同一个电源。

(5).采用线形稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)(6).采用差分式电路2.差模干扰(Differential-mode Interference):两导线上的干扰电流,振幅相等,方向相反称为差模干扰。

(任何两个载流体之间不希望有的电位差)(电容C的容量范围大致是2200pF-0.1uF,为减小漏电流,电容量不宜超过0.1uF)差模干扰的消除当干扰信号频率越高时,Zc越小,效果越明显,而低频时电路不受任何影响。

(电容C的容量大致是0.01-0.47uF)任何电源线上传导干扰信号,均用差模和共模信号来表示,差模干扰在两导线之间传输,属于对称性干扰;共模干扰在导线与地(机壳)之间传输,一般指在两根信号线上产生的幅值相等,相位相同的噪声,属于非对对称性干扰。

共模电感的应用场景有哪些

共模电感的应用场景有哪些

共模电感的应用场景有哪些
共模电感的应用场景主要包括以下几个方面:
开关电源:在开关电源中,共模电感常被用来滤除电源线上的干扰信号,提高电源的质量。

电机驱动:在电机驱动系统中,共模电感可以减小电机运转时产生的电磁干扰,同时提高电机的效率。

音频系统:在音频系统中,共模电感可以减小音频信号传输过程中产生的噪声和干扰。

网络通信:在某些网络通信系统中,例如以太网,共模电感可以减小信号传输过程中的噪声和干扰,提高通信质量。

信号传输:在高速信号传输线路中(如差分信号线),共模电感可以抑制信号线上的共模噪声,提高信号的传输质量和抗干扰能力。

电磁兼容性(EMC)优化:共模电感通过抑制共模噪声可以降低电磁干扰(EMI),帮助电路满足电磁兼容性(EMC)的要求,减轻对其他电子设备的干扰。

安全防护:共模电感可以减小电路中由于突发电压、雷击等原因产生的共模干扰,提高电路的安全性和可靠性。

总的来说,共模电感广泛应用于各种需要通过电磁感应原理进行信号传输的场合,如一些电子元器件、模拟设备等,用来抑制共模干扰,提高信号传输的质量,保障电子设备的稳定运行。

共模电感专题

共模电感专题

共模电感专题一.共模电感原理1. 共模电感简介共模电感(Common mode Choke),也叫共模扼流圈,常用于电脑的开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。

在板卡设计中,共模电感也是起EMI滤波的作用,用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。

共模电感是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,形成一个四端器件,要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用,而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。

原理是流过共模电流时磁环中的磁通相互叠加,从而具有相当大的电感量,对共模电流起到抑制作用,而当两线圈流过差模电流时,磁环中的磁通相互抵消,几乎没有电感量,所以差模电流可以无衰减地通过。

因此共模电感在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号,而对线路正常传输的差模信号无影响。

共模电感实质上是一个双向滤波器:一方面要滤除信号线上共模电磁干扰,另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰,避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。

上图是我们常见的共模电感的内部电路示意图,在实际电路设计中,还可以采用多级共模电路来更好地滤除电磁干扰。

此外,在主板上我们也能看到一种贴片式的共模电感,其结构和功能与直立式共模电感几乎是一样的。

2. 从工作原理看共模电感为什么共模电感能防EMI?要弄清楚这点,我们需要从共模电感的结构开始分析。

上图是包含共模电感的滤波电路,La和Lb就是共模电感线圈。

这两个线圈绕在同一铁芯上,匝数和相位都相同(绕制反向)。

这样,当电路中的正常电流流经共模电感时,电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼);当有共模电流流经线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,以此衰减共模电流,达到滤波的目的。

事实上,将这个滤波电路一端接干扰源,另一端接被干扰设备,则La和C1,Lb和C2就构成两组低通滤波器,可以使线路上的共模EMI信号被控制在很低的电平上。

共模电感浅谈

共模电感浅谈

共模电感浅谈存储与多媒体产品线彭浩版本历史目录1.共模电感简介 (3)2.共模电感用于EMI滤波器 (4)2.1噪声测量方法 (4)2.2滤波器电路结构分析 (4)2.3滤波器元器件参数计算 (6)2.4共模电感的差模电感 (7)3.共模电感的寄生参数 (9)3.1寄生电容C1、C2 (9)3.2电感L LK、L C (11)3.3等效电阻R C、R W (11)4.磁芯材料与共模电感磁芯选型 (12)4.1铁氧体磁芯 (12)4.2磁粉芯与高磁通磁粉芯 (12)4.3共模电感磁芯选型 (13)5.共模电感的设计流程 (14)6.共模电感安规管控 (15)1. 共模电感简介共模电感,也叫扼流圈,常用在开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。

共模电感是一个以铁氧体等为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,线圈的绕制方向相反,形成一个四端器件。

当两线圈中流过差模电流时,产生两个相互抵消的磁场H1、H2,此时工作电流主要受线圈欧姆电阻以及可以忽略不计的工作频率下小漏感的阻尼,所以差模信号可以无衰减地通过,如图1-1所示;而当流过共模电流时,磁环中的磁通相互叠加,从而具有相当大的电感量,线圈即呈现出高阻抗,产生很强的阻尼效果,达到对共模电流的抑制作用。

因此共模电感在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号,而对线路正常传输的差模信号无影响。

图1-1 差模信号通过共模线圈2. 共模电感用于EMI 滤波器对理想的电感模型而言,当线圈绕完后,所有磁通都集中在线圈的中心内。

但通常情况下环形线圈不会绕满一周,或绕制不紧密,这样会引起磁通的泄漏。

共模电感有两个绕组,其间有相当大的间隙,这样就会产生磁通泄漏,并形成差模电感,因而共模电感对差模噪声也有抑制作用。

实际应用中,共模电感常和X 电容、Y 电容组成EMI 滤波器,滤除差模噪声和共模噪声。

2.1 噪声测量方法图2-1所示为典型的噪声测量结构图,噪声的测量主要通过LISN 来实现。

共模扼流圈介绍

共模扼流圈介绍

共模扼流圈分析若按上图所示连接,I1、I2朝向均由左向右,共模电压为V cm,输入阻抗为Z,电感相等为L,互感为M。

则I1、I2和V out分别为:得到:若L等于M则上式化简为下式我们使用的共模扼流圈B82789C0513N002(51uH)(epcos)的参数是:51uH、0.5欧、250mA在50HZ下也就是说在低频的共模电压下I2将会很大,超出额定电流?要使低频共模电压下I2减小,就要提高r2,但r2提高后V1也随之提高,对低频的共模输入的抑制就变得很差了。

共模扼流圈图共模扼流圈介绍:共模电感(Common mode Choke),也叫共模扼流圈,是在一个闭合磁环上对称绕制方向相反、匝数相同的线圈。

理想的共模扼流圈对L(或N)与E 之间的共模干扰具有抑制作用,而对L 与N 之间存在的差模干扰无电感抑制作用。

但实际线圈绕制的不完全对称会导致差模漏电感的产生。

信号电流或电源电流在两个绕组中流过时方向相反,产生的磁通量相互抵消,扼流圈呈现低阻抗。

共模噪声电流(包括地环路引起的骚扰电流,也处称作纵向电流)流经两个绕组时方向相同,产生的磁通量同向相加,扼流圈呈现高阻抗,从而起到抑制共模噪声的作用。

共模电感的滤波电路,La和Lb就是共模电感线圈。

这两个线圈绕在同一铁芯上,匝数和相位都相同(绕制反向)。

这样,当电路中的正常电流流经共模电感时,电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼);当有共模电流流经线圈时,由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,产生较强的阻尼效果,以此衰减共模电流,达到滤波的目的。

共模电感实质上是一个双向滤波器:一方面要滤除信号线上共模电磁干扰,另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰,避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。

共模扼流圈可以传输差模信号,直流和频率很低的差模信号都可以通过,而对于高频共模噪声则呈现很大的阻抗,所以它可以用来抑制共模电流骚扰。

共模扼流圈

共模扼流圈

共模扼流圈
共模扼流圈是一种现代化国家重要的电力工程建设中的一项重
要设施。

它能够有效地对电网中的电流进行扼流、安全保护,以及进行共模抑制、阻抗匹配、短路保护等功能。

它的发明和使用,使电网的运行安全可靠,提高了电力系统的可靠性和效率,为社会的生活和发展提供了极大的帮助。

共模扼流圈的安装位置一般为电网输出高压侧,也可以安装在线路和设备的终端上。

它可以过滤掉电源电网系统中共模电压或电流,对干扰信号进行屏蔽。

但是,也存在一定的不足,例如精度、斜率、相位控制等,它们都是共模扼流圈效能的重要指标,因而改善这些指标是共模扼流圈研究的重要方向。

随着经济的发展和社会的进步,扼流圈的使用变得越来越普遍,从而使其在现代电力系统中的重要作用越来越突出。

在建设全新的高压电网系统时,共模扼流圈的应用非常重要,它能够有效地改变电力系统中共模水平,从而保证电网处于稳定运行状态。

此外,在新电力系统建设过程中,共模扼流圈可以用于改善电力网的稳态和强相干程度,以及提高电网的整体可靠性和安全性,保障电源电网安全稳定运行。

此外,在共模扼流圈的研究过程中,常常会使用智能技术,例如遗传算法、粒子群算法、模糊逻辑算法等,以提高光纤互连网中共模扼流圈的精度和抗干扰能力。

它们也可以用于线路和设备的共模抑制,以及阻抗匹配、短路保护等功能。

总之,共模扼流圈是现代社会发展所不可或缺的重要设备,它不仅可以大大改善电网的安全性和可靠性,而且在电力系统抗干扰能力的提升、效率提升、节能环保等方面发挥了重要作用。

因此,研究共模扼流圈、提高其精度和抗干扰能力,以及应用其到新建电力系统中,都将发挥重要的作用,为人们提供更好的生活和发展环境,为社会的可持续发展做出贡献。

一文读懂开关电源中的共模电感

一文读懂开关电源中的共模电感

一文读懂开关电源中的共模电感1、电感器作为磁性元件的重要组成部分,被广泛应用于电力电子线路中。

尤其在电源电路中更是不可或缺的部分。

如工业控制设备中的电磁继电器,电力系统之电功计量表(电度表)。

开关电源设备输入和输出端的滤波器,电视接收与发射端之调谐器等等均离不开电感器。

电感器在电子线路中主要的作用有:储能、滤波、扼流、谐振等。

在电源电路中,由于电路处理的均是大电流或高电压的能量传递,故电感器多为“功率型”电感。

正是因为功率电感不同于小信号处理电感,在设计时因开关电源的拓扑方式不一样,设计方式也就各有要求,造成设计的困难。

当前电源电路中的电感器主要用于滤波、储能、能量传递以及功率因数校正等。

电感器设计涵盖了电磁理论,磁性材料以及安规等诸多方面的知识,设计者需对工作情况和相关参数要求(如:电流、电压、频率、温升、材料特性等)有清楚了解以作出最合理的设计。

2、电感器的分类:电感器以其应用环境、产品结构、形状、用途等可分为不同种类,通常电感器设计是以用途及应用环境作为出发点而开始的。

在开关电源中以其用途不同,电感器可分为:共模滤波电感器(Common Mode Choke)常模滤波电感器(Normal Mode Choke)功率因数校正电感(Power Factor Correction - PFC Choke)交链耦合电感器(Coupler Choke)储能平波电感(Smooth Choke)磁放大器线圈(MAG AMP Coil)共模滤波电感器因要求两线圈具有相同的电感值,相同的阻抗等,故该类电感均采用对称性设计,其形状多为TOROID、UU、ET等形状。

3、共模电感的工作原理:共模滤波电感器又称共模扼流线圈(以下简称共模电感或CM.M.Choke)或Line Filter。

在开关电源中,由于整流二极管和滤波电容以及电感中的电流或电压急剧变化,产生电磁。

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共模扼流圈在开关电源中的应用摘要:本文阐述了对共模扼流圈的工作原理及使用方法,及其在开关电源中的应用与实现。

我们经常采用共模扼流的方法可以抑制外界的噪声干扰,但是目前现有的共模扼流圈(这里指的是开关电源中所用的共模扼流圈,不考虑经过调制解调的)多数都是采用同轴电缆在变压器的铁心上绕制而成,为了获得较大的电感值,就要尽量多绕制才能取得足够的电感值。

本文则介绍共模扼流圈在开关电源中的应用。

关键词:开关电源;电磁干扰;共模扼流圈;合成扼流圈;共模电感引言:由于功率开关管的高速开关动作,开关电源会产生较强的电磁干扰( EMI) 信号。

为了抑制开关电源对外电磁噪声和外界对内电磁干扰,使得产品能够满足相关EMC 标准,有必要在开关电源输入线上添加额外的EMI 滤波器。

尤其对于车用DC/ DC 变换器的控制器来说,周围电磁环境相当恶劣,所应遵循的整车及零部件EMC 标准也很严格,因此必须在控制器电源输入线上添加EMI 滤波器,使其满足相关EMC 标准。

传统的EMI 滤波器一般由共模电感、差模电感和电容等分立元件组成,元件数量多,体积大。

分立元件较长的引线造成的分布电感和分布电容对滤波特性有很大的影响。

而共差模合成扼流圈利用两个不同特性的磁芯将共模电感和差模电感集成在一起,替代分立的共模电感与差模电感,可以使滤波器尺寸和性能上得到进一步的改善。

正文:1、共模扼流圈的简介:共模电感(Common mode Choke),也叫共模扼流圈,是在一个闭合磁环上对称绕制方向相反、匝数相同的线圈。

理想的共模扼流圈对L(或N)与E 之间的共模干扰具有抑制作用,而对L 与N 之间存在的差模干扰无电感抑制作用。

但实际线圈绕制的不完全对称会导致差模漏电感的产生。

信号电流或电源电流在两个绕组中流过时方向相反,产生的磁通量相互抵消,扼流圈呈现低阻抗。

共模噪声电流(包括地环路引起的骚扰电流,也处称作纵向电流)流经两个绕组时方向相同,产生的磁通量同向相加,扼流圈呈现高阻抗,从而起到抑制共模噪声的作用。

共模电感实质上是一个双向滤波器:一方面要滤除信号线上共模电磁干扰,另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰,避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。

共模扼流圈可以传输差模信号,直流和频率很低的差模信号都可以通过,而对于高频共模噪声则呈现很大的阻抗,所以它可以用来抑制共模电流骚扰。

2. 共模扼流圈工作原理及插入损耗特性(或称阻抗特性):2.1工作原理:共模电感扼流圈是开关电源、变频器、UPS电源等设备中的一个重要部分。

其工作原理:当工作电流流过两个绕向相反线圈时,产生两个相互抵消的磁场H1、H2 ,此时工作电流主要受线圈欧姆电阻以及可忽略不计的工作频率下小漏电感的阻尼。

如果有干扰信号流过线圈时,线圈即呈现出高阻抗,产生很强的阻尼效果,达到衰减干扰信号作用。

2.2 插入损耗特性:共模扼流圈插入损耗特性是由其在干扰频谱下的阻抗特性来衡量的。

当频率范围为0.01~1MHZ时,阻抗主要取决于线圈电感L。

当频率范围为1~10MHZ时,阻抗主要取决于绕组分布电容CK。

当频率范围为>10MHZ时,阻抗与绕组电容、主回路电感、漏电感和磁芯铁损与铜损所组成的并联电路有关(ZS为等效阻抗)。

2、共模电感共模电感本质上是一种匝数比为1∶1 的变压器,只是接入回路的方式不同。

图1 为共模电感的电路符号图与结构图,绕组方向以及磁场强度的方向如图1 所示。

共模电流经过共模电感时产生的磁通互相叠加,由L = Ψ/ I 可知共模电感量也相应增加。

而差模电流经过共模电感时情况则相反,磁通互相抵消,因此差模电感量很小,几乎为零。

理论上共模电感对于共模电流表现为高阻抗,对差模电流表现为零阻抗,主要用来抑制共模噪声干扰。

共模电感通常采用干扰抑制专用的铁氧体材料作为磁芯。

差模电感就是单个电感,差模电感中流过的工作电流容易使磁通饱和,从而使该电感对差模噪声电流呈现不出电感而达不到滤波效果,因此差模电感的磁芯选择不易饱和的磁粉芯。

传统的扼流圈由分立的共模电感与差模电感连接而成,因此其较长引线造成的分布电感和分布电容对滤波特性有很大的影响,所以本文采用一种新型合成扼流圈来替代分立的共模电感与差模电感。

4、元器件的参数计算4.1 基于以上的分析,我们可以计算相应的元器件参数。

由于设计要求为输入交流220V,输出5V,200W;开关振荡频率40Khz;pwm调制方式,控制芯片自选。

所以首先根据测得的原始共模与差模噪声,决定需要衰减的噪声频率段与衰减量,求得共差模滤波器的转折频率,然后计算滤波器各个元件的参数。

在计算元件参数时,我们应该注意,由于滤波器电感电容值越大,其转折频率越低,对噪声的抑制效果越好,但同时成本和体积也相应增加。

而且由材料特性可知,当电感电容值越大时,可持续抑制噪声的频率范围也相对变窄,因此其值不可以取得无限大。

考虑到电容对于体积的影响较电感小,而且市场上出售的电容器都有固定的电容值,与电感值相比缺乏弹性,故在决定电感电容值时,应优先考虑电容。

在计算共模元器件参数时,由于电容CY 受安规限制,其值不能太大,应该选择符合安规的最大值。

选取CY 后, 利用已经得到的转折频率f RCM ,可以通过式(1) 计算出所需共模电感量为LC =12πf RCM2 12CY而在计算差模元器件参数时,电感与电容值的选择弹性较大。

在决定差模电容值CX 之后,差模电感值可通过式(2) 计算出所需差模电感量为LD =12πf RDM2 1CX同时滤波器元件值的选择应考虑对滤波器电路本身造成的影响,比如稳定性等。

4.2 根据设计要求计算4.2.1.计算LI2LI2=0.01xd=1.13 =0.25按表1选择铁芯,并计算选择EI26×28,铁芯体积V=108代入下式:然后找到23×,并找到对应的H值为40。

4.2.2.计算线圈匝数因为H==40 所以N==125圈4.2.3.计算导线直径d=1.35 mm 按线规表选择QE-1.32 漆包线。

4.2.4.表一中所列的铁芯系列,是变压器厂常用的规格,一般都配有塑料骨架,本例中QE-1.32漆包线绕125圈,正好能绕在EI-26×28的骨架上,线圈厚度为10mm。

4.2.5.平均匝长lo:lo=2×(29+31)+10π=151 mm4.2.6.导线总长L:L=Nlo=125×0.151=18.9m4.2.7.直流电阻R20:4.2.8.电压降Ur:Ur=IR20=5×0.242=1.21V此电压降Ur接近并小于预定值1.5V,比较合适。

如果计算Ur值大于预定值。

则应重选大一号的铁芯。

减少圈数,增大导线直径。

如果客户对Ur未提出要求。

也应以表一提供的电流密度J计算导线直径,若设计时J取得偏高,则导线偏细,线包温升就会偏高。

4.2.9.空气隙lg在图3的曲线上,本例计算正好在两个点0.004~0.005之间,可取0.0045=lg,由于EI型铁芯磁路中要遇到两个空气隙,所以计算空气隙时应除以2lg==0.35mm即在装配铁芯时,在EI型铁芯之间垫以0.35mm厚的绝缘纸板,由于铁芯材质不同,导磁率也有高低,在测试时,可调整空气隙的大小,以达到需要的电感量5.简易开关电源设计5.1 UC3842工作原理简介UC3842内部原理框图:UC3842 采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有8 个引脚,各脚功能如下:①脚是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性;②脚是反馈电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端的 2.5V 基准电压进行比较,产生误差电压,从而控制脉冲宽度;③脚为电流检测输入端,当检测电压超过1V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态;④脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f=1.8/(RT×CT);⑤脚为公共地端;⑥脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns 驱动能力为±1A ;⑦脚是直流电源供电端,具有欠、过压锁定功能,芯片功耗为15mW;⑧脚为5V 基准电压输出端,有50mA 的负载能力。

5.2利用共模扼流圈和UC3842设计的简易开关电源UC3842 7脚为电压输入端,其启动电压范围为16-34V。

在电源启动时,VCC﹤16V,输入电压施密物比较器输出为0,此时无基准电压产生,电路不工作;当Vcc﹥16V时输入电压施密特比较器送出高电平到5V稳压器,产生5V基准电压,此电压一方面供销内部电路工作,另一方面通过⑧脚向外部提供参考电压。

一旦施密特比较器翻转为高电平(芯片开始工作以后),Vcc可以在10V-34V范围内变化而不影响电路的工作状态。

当Vcc低于10V时,施密特比较器又翻转为低电平,电路停止工作。

当基准稳压源有5V基准电压输出时,基准电压检测逻辑比较器即达出高电平信号到输出电路。

同时,振荡器将根据④脚外接Rt、Ct参数产生f=1/Rt.Ct的振荡信号,此信号一路直接加到图腾柱电路的输入端,另一路加到PWM脉宽市制RS触发器的置位端,RS型PWM脉宽调制器的R端接电流检测比较器输出端。

R端为占空调节控制端,当R电压上升时,Q端脉冲加宽,同时⑥脚送出脉宽也加宽(占空比增多);当R端电压下降时,Q 端脉冲变窄,同时⑥脚送出脉宽也变变窄(占空比减小)。

UC3842各点时序如图所示,只有当E点为高电平时才有信号输出,并且a、b点全为高电平时,d点才送出高电平,c 点送出低电平,否则d点送出低电平,c点送出高电平。

②脚一般接输出电压取样信号,也称反馈信号。

当②脚电压上升时,①脚电压将下降,R端电压亦随之下降,于是⑥脚脉冲变窄;反之,⑥脚脉冲变宽。

③脚为电流传感端,通常在功率管的源极或发射极串入一小阻值取样电阻,将流过开关管的电流转为电压,并将此电压引入境脚。

当负载短路或其它原因引起功率管电流增加,并使取样电阻上的电压超过1V时,⑥脚就停止脉冲输出,这样就可以有效的保护功率管不受损坏。

5.3 应用UC3842和共模扼流圈设计的开关电源的原理图6. 使用元件明细参考文献:[1]钱照明,程肇基. 电磁兼容设计基础及干扰抑制技术[M] . 杭州:浙江大学出版社,[2]辛伊波、陈文清、开关电源基础与应用、西安电子科技大学出版社课程设计开关电源基础与应用课程设计报告题目:共模扼流圈在开关电源中的应用班级:电信08--4班姓名:隋国星学号:0806110420指导教师:任晓奎成绩:电子与信息工程学院信息与通信工程系。

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