UC3846构成的ZVZCS软开关电源的设计要领
基于UC3843组成的小功率开关电源(TL431+光耦)设计流程
1 目的熟悉UC3843 组成小功率开关电源(TL431+光耦)的设计流程。
.2 设计步骤:2.1 绘线路图、PCB Layout.2.2 变压器计算.2.3 零件选用.2.4 设计验证.3 设计流程介绍(以DA-14B33为例):3.1 线路图、PCB Layout 请参考资识库中说明.3.2 变压器计算:变压器是整个电源供应器的重要核心，所以变压器的计算及验证是很重要的，以下即就DA-14B33变压器做介绍.3.2.1 决定变压器的材质及尺寸:依据变压器计算公式Gauss x NpxAeLpxIp B 100(max )B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss)Lp = 一次侧电感值(uH)Ip = 一次侧峰值电流(A)Np = 一次侧(主线圈)圈数Ae = 铁心截面积(cm 2) B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定，以TDK FerriteCore PC40为例，100℃时的B(max)为3900 Gauss ，设计时应考虑零件误差，所以一般取3000~3500 Gauss 之间，若所设计的power 为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss 左右，以避免铁心因高温而饱合，一般而言铁心的尺寸越大，Ae 越高，所以可以做较大瓦数的Power 。
3.2.2 决定一次侧滤波电容:滤波电容的决定，可以决定电容器上的Vin(min)，滤波电容越大，Vin(win)越高，可以做较大瓦数的Power ，但相对价格亦较高。
3.2.3 决定变压器线径及线数:当变压器决定后，变压器的Bobbin(电气方面用的,电木及塑胶绕线轴)即可决定，依据Bobbin 的槽宽，可决定变压器的线径及线数，亦可计算出线径的电流密度，电流密度一般以6A/mm 2为参考，电流密度对变压器的设计而言，只能当做参考值，最终应以温升记录为准。
3.2.4 决定Duty cycle (工作周期):由以下公式可决定Duty cycle ，Duty cycle 的设计一般以50%为基准，Duty cycle 若超过50%易导致振荡的发生。
UC3846构成的ZVZCS软开关电源的设计要领
设计要领软开关电源的设计要领UC3846构成的ZVZCS软开关电源的1．主电路P0=3KW，U0=30V，fs=20KHz。
从功率容量和尽可能降低开关电源装置的损耗和制作成本考虑，主电路采用了主开关器件为IGBT的全桥PWM变换电路。
电路如图2所示。
2．控制电路PWM控制电路采用的是UC3846。
其应用电路主要部分如图3(a)所示，脚1所接R1、R2,决定初级限流值，并决定当过电流时器件是闭锁还是重新运行。
CS+和CS-两端接过流信号，实施过流、过压自动保护。
EA+和EA-两端是内部误差放大器输入端，接受来自输出电压和输出电流的误差信号，以实行导通/短开时间的控制，达到PWM占空比控制的目的。
脚16 ShutDown端是封锁输出脉冲的接线端，接收过流、过压封锁信号，脚8和脚9外接决定开关频率的电阻RT和电容CT。
控制输出端Bout（14脚）和Aout（11脚）分别接D 触发器的置“1”端和置“0”端，通过触发器的延时翻转，在滞后桥臂上得到滞后超前臂开关信号一些时间的开关信号，通过主电路的软开关电路实现ZVS和ZCS。
S1-S4是输出到IGBT 驱动电路的控制信号，如图3(b)所示是一个IGBT的驱动电路。
3．电路参数计算对元件和参数作一个计算。
开关频率及PWM控制脉冲宽度（占空比）是输出稳定性高低的关键，IGBT和高频整流快速恢复二极管是电源工作恢复高低的关键。
3．1 开关频率及占空比的计算为了计算这两个参数，先设计高频变压器的匝比为10：1。
因为电源输出电压U0为28V，所以高频变压器输入端的平均电压US’应为280V。
由DC-DC变换原理可知：Us，/ Ud =D/T，而Ud=1.35UL，式中：UL---- 三相供电线有效值(380V),所以，D/T=280/513=0.545=0.55,由于是全桥式变换,所以每组开关的占空比Dp=D/2*T=0.2757T图4-a所示为一组开关的工作波形示意图。
基于UC3846的新型开关电源的设计
基于UC3846的新型开关电源的设计
近年来，随着航空、航天和计算机事业的进展，对电源在体积、分量和效率等方面提出了越来越高的要求。
就是在这种状况下进展起来的一种小型电源。
它具有体积小、分量轻、频率高、成本低、效率高等一系列优点。
同时，因为它的线路容易，牢靠性高，而被广泛地应用于航空、航天和计算机等方面。
本文设计了一个由UC3846产生举行脉宽调制的移相全桥开关电源。
1 开关电源主的设计
在主电路中采纳了移相全桥软开关电路，1所示。
在此电路中，输入为AC220V，经过整流桥把沟通电变成直流电，为了消退此直流电压的脉动，在设计时采纳了π型滤波电路。
后接一个移相全桥软开关电路，使功率管实现零电压零开通和关断，将电路在工作时的功率损耗减至最小。
输出为±23V/15A和±200V/0.8A，总功率P=2×23×15＋2×200×0.8=1010W，因此，也可以称此开关电源为大功率开关电源。
的设计是该电源的一个关键部分，而常规设计采纳一大堆繁杂的公式举行推导，运算量较大，难免造成结果错误。
鉴于此，本文采纳图表的办法对原、副边举行设计，并考虑开关管导通压降等实际状况举行适当微调。
该变压器的详细设计如下。
式中：n1，n2为一、二次绕组的股数；
dp，dz为一、二次绕组的线径；
S0K0为磁芯窗口用法面积；
Np，Nz为一、二次绕组的匝数。
U1为输入直流电压；
U1r为整流管压降；
U1T为每匝电压值；
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3844电源的原理及维修
变频器开关电源的原理及维修维修部杨海涛电源是每一个电路的重要组成部分，担负着为电路提供能量的重要作用，它是设备能够正常运行的重要保障。
电源的种类很多，开关电源由于体积小、重量轻、效率高、动态稳压效果好，因此被广泛应用到了各种电子设备中。
下面就以UC3844开关电源芯片为例讲述一下开关电源的基本原理和在变频电路中的作用。
右图a-1所示为开关电源PWM波形调制芯片。
该图为8脚双列直插封装。
7脚是芯片的电源输入端，该端在内部集成了稳压器和最低门限电压控制器，所以该芯片不用在外围设置稳压电路，只要接一只降压电阻即可。
最低门限值为10V，当7脚输入电压低于10V，该芯片将禁止输出，处于保护状态。
正常工作时该端电压约为12V—16V之间。
4脚是内部压控振荡器的定时端，通过接上合适的RC网络，使输出的PWM波控制在20KHZ—100KHZ之间。
a—1 2脚、3脚是输出取样反馈端，用于检测开关电源的输出，以便进行PWM调制控制，从而达到稳压的目的。
在变频器系统中，开关电源需要输出：一组5V/DC、一组±12V/DC、四组20V/DC等多组电压。
其中5V/DC 主要用作主板及控制板的供电，±12V/DC用作霍尔检测器件的供电，四组20V/DC用作IGBT 的触发供电。
变频器的型号及品牌不同，其开关电源的电压值也不尽相同，但基本构架是一样的，在此仅以下图为例讲一讲开关电源的工作原理。
a—2 如图a—2所示：电源经D1—D4、C1、C2整流滤波之后，通过降压电阻R3到了UC3844的7脚电源正端，为其供电，UC3844通过检测当7脚电压大于10V时，控制内部压控振荡器开始工作，通过R8、C5将PWM的频率控制在要求范围之内。
此时6脚输出PWM信号去控制开关管Q1的通断，R10是开关管的电流检测电阻，通过检测R10的电压值来实时调整PWM的脉冲宽度，从而达到自动稳压的目的。
在图中变压器的副绕组通过D6、C7、C8整流滤波之后到了UC3844的7脚，增强了UC3844的驱动能力。
基于UC3875的ZVZCSPWM软开关直流电源的研制(1)
第４５卷第４期２００８年７月真空ＶＡＣＵＵＭＶｏｌ．４５，Ｎｏ．４Ｊｕｌ．２００８收稿日期：２００８－０２－０５作者简介：牟翔永（１９７９－），男，四川省宜宾县人，硕士。
联系人：陈庆川，研究员，博导。
基于ＵＣ３８７５的ＺＶＺＣＳＰＷＭ软开关直流电源的研制牟翔永１，陈庆川１，朱明２（１．核工业西南物理研究院，四川成都６１００４１；２．成都普斯特电气有限责任公司，四川成都６１００４１）摘要：本文介绍了移相谐振控制器ＵＣ３８７５的电气特性与基本功能，详细分析了以ＵＣ３８７５作为控制核心设计的一台１．２ｋＷ、７０ｋＨｚ的移相式ＺＶＺＣＳＰＷＭ软开关直流电源，并运用ＰＳｐｉｃｅ进行了仿真，给出了该电源控制电路、主电路基本电路拓扑，列出了相关参数的仿真波形与实验波形。
关键词：ＵＣ３８７５；ＺＶＺＣＳ；软开关中图分类号：ＴＭ４５文献标识码：Ａ文章编号：１００２－０３２２（２００８）０４－０１０１－０５ＵＣ３８７５－ｂａｓｅｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＺＶＺＣＳＰＷＭＳｏｆｔＳｗｉｔｃｈｉｎｇＤＣｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙＭＵＸｉａｎｇ－Ｙｏｎｇ１，ＣＨＥＮＱｉｎｇ－Ｃｈｕａｎ１，ＺＨＵＭｉｎｇ２（１．ＳｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００４１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｅｎｇｄｕＰｕｌｓｅｔｅｃｈＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００４１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＤｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｂａｓｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｈａｓｅｓｈｉｆｔｒｅｓｏｎａｎｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒＵＣ３８７５．Ａｎ１．２ｋＷｐｈａｓｅｓｈｉｆｔｆｕｌｌ－ｂｒｉｄｇｅＺＶＺＣＳＰＷＭＤＣ／ＤＣｓｏｆｔ－ｓｗｉｔｃｈｉｎｇＤＣｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙａｔ７０ｋＨｚｗｉｔｈＵＣ３８７５ａｓｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｃｏｒｅｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｂｕｉｌｔｕｐ，ｗｈｉｃｈｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｗｉｔｈＰＳｐｉｃｅ．Ｔｈｅｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓｏｆｂｏｔｈｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｍａｉｎｃｉｒｃｕｉｔｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｗａｖｅｆｏｒｍｓｏｆｒｅｌｅｖａｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｒｏｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｇｉｖｅｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＵＣ３８７５；ＺＶＺＣＳ；ｓｏｆｔ－ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ目前，中、大功率开关电源的主电路基本上都是采用全桥变换器结构，其相应的软开关工作方式有三种，即零电压开关（ＺＶＳ）、零电流开关（ＺＣＳ）和零电压零电流开关（ＺＶＺＣＳ）。
U组成的变频器维修技术之开关电源电路图及维修技巧
】 UC3844组成的变频器维修技术之开关电源电路图及维修技巧2011-03-19 11:37转载自分享最终编辑欧陆变频器变频器的开关电源电路完全可以简化为上图电路模型，电路中的关键要素都包含在内了。
而任何复杂的开关电源，剔除枝蔓后，也会剩下上图这样的主干。
其实在检修中，要具备对复杂电路的“化简”的能力，要在看似杂乱无章的电路伸展中，拈出这几条主要的脉络。
要向解牛的庖丁学习，训练自己的眼前不存在什么整体的开关电源电路，只有各部分脉络和脉络的走向——振荡回路、稳压回路、保护回路和负载回路等。
看一下电路中有几路脉络。
1、振荡回路：开关变压器的主绕组N1、Q1的漏--源极、R4为电源工作电流的通路；R1提供了启动电流；自供电绕组N2、D1、C1形成振荡芯片的供电电压。
这三个环节的正常运行，是电源能够振荡起来的先决条件。
当然，PC1的4脚外接定时元件R2、C2和PC1芯片本身，也构成了振荡回路的一部分。
2、稳压回路：N3、D3、C4等的+5V电源，R7—R10、PC3、R5、R6等元件构成了稳压控制回路。
当然，PC1芯片和1、2脚外围元件R3、C3，也是稳压回路的一部分。
3、保护回路：PC1芯片本身和3脚外围元件R4构成过流保护回路；N1绕组上并联的D2、R6、C4元件构成了IGBT的保护电路；实质上稳压回路的电压反馈信号——稳压信号，也可看作是一路电压保护信号。
但保护电路的内容并不仅是局限于保护电路本身，保护电路的起控往往是由于负载电路的异常所引起。
4、负载回路：N3、N4次级绕组及后续电路，均为负载回路。
负载回路的异常，会牵涉到保护回路和稳压回路，使两个回路做出相应的保护和调整动作。
振荡芯片本身参与和构成了前三个回路，芯片损坏，三个回路都会一齐罢工。
对三个或四个回路的检修，是在芯片本身正常的前提下进行的。
另外，要像下象棋一样，用全局观念和系统思路来进行故障判断，透过现象看本质。
如停振故障，也许并非由振荡回路元件损坏所引起，有可能是稳压回路故障或负载回路异常，导致了芯片内部保护电路起控，而停止了PWM脉冲的输出。
他激ZVS-RCC式零电压软开关开关电源充电器的研究与实践(行业一类)
他激ZVS-RCC 式零电压软开关开关电源充电器的研究与实践关键词：自激振荡，无源、无辅助开关准谐振，零电压开关（ZVS ），PWM 自适应同步，分布电容电流尖刺消除。
一、小功率AC/DC 开关电源的技术现状：现有离线式小功率AC/DC 开关电源从线路结构形式来分类大致有正激式、反激式、 半桥式等等几种；按驱动结构分类大致有自激式、它激式；按控制结构分类大致有PWM 控制、PFM 控制。
AC/DC 开关电源从核心技术上讲主要是控制方式。
PWM 控制方式制作的开关电源是当今开关电源方式制作的主流。
由于PWM 控制方式控制特性好，控制电路较简单，控制频率固定，成本低，在小功率开关电源中应用广泛。
但随着对开关电源的高功率密度，高可靠性、低成本要求的市场需求，对硬开关PWM 控制电路提出了挑战。
由于主开关器件结电容，变压器及线路板的分布电容的不可避免。
硬开关PWM 控制电路暴露出了主开关器件随功率增大、频率进一步提高损耗会明显增大的缺点，表现为主开关器件温升高，影响了开关电源的可靠性，且变换效率无法再进一步提高。
常规（非正向式）硬开关PWM 控制线路的主开关电压、电流波形（图1）及功耗分析：由以上V/I 波形可以看到，两种电路的波形有一个共同的特点：在主开关开通（T on ）时，都有一电流上冲尖刺，并且尖刺电流与主开关电压波形明显重叠。
在主开关关断（T off ）时，主开关电压和电流波形明显重叠。
正是由于这种重叠的存在，使主开关的动态损耗在电流大及频率高时更加严重。
Vin Vin Vf Vf 0重负载时主开关V /I 波形轻负载时主开关V /I 波形 图1：主开关电压、电流波形如果用一个MOSFET作主开关，这个MOSFET的C oss为300P，变压器及线路板的分布电容为100P，Cr总共为400P，假设频率f=100KHz。
由线路原理可知，MOSFET在开通时的电压（即Cr上的电压）为V f=V in+V clamV clam=N·(V out+V d+V tsr),V f：MOSFET漏极上的回扫电压，V in：电源的DC输入电压，N：变压器初次级匝比，V out：输出DC电压，V d：输出整流二极管上的压降，V tsr：变压器次级绕组上内阻引起的压降，得到：V f=V in+ N·(V out+V d+V tsr)假设有一回扫线路V f= V in+N·(V out+V d+V tsr)=310+10×(12+1+0.2)=442(V),V cr=V f=442V,MOSFET开通（Ton）时Cr电容的损耗可用下式计算：P cr=（C r·V cr2·f）/2代入计算：P cr= (400×10-12×4422×100×103 )/2=7.81456/2=3.90728(w)≈4W。
基于UC3846的有源嵌位单级PFC开关电源
０ 引 言
对 电力 电子装置 而 言 ，高功率 因数 能够 有效 减 少 其对 电网 的谐 波污 染 。 目前 ，在 工程上 应用最 多
的高功 率因数开关 电源大 多采用两级 Ｄ Ｃ ／ ＤＣ开关变 换 器 串联 的方式 ，即所谓 的 Ｐ Ｆ Ｃ（ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｉ ｔ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｈｕ ｎ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｚ ｈ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ ４ １ ２ ０ ０ ７ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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设计要领
软开关电源的设计要领UC3846构成的ZVZCS软开关电源的
1．主电路
P0=3KW，U0=30V，fs=20KHz。
从功率容量和尽可能降低开关电源装置的损耗和制作成本考虑，主电路采用了主开关器件为IGBT的全桥PWM变换电路。
电路如图2所示。
2．控制电路
PWM控制电路采用的是UC3846。
其应用电路主要部分如图3(a)所示，脚1所接R1、R2,决定初级限流值，并决定当过电流时器件是闭锁还是重新运行。
CS+和CS-两端接过流信号，实施过流、过压自动保护。
EA+和EA-两端是内部误差放大器输入端，接受来自输出电压和输出电流的误差信号，以实行导通/短开时间的控制，达到PWM占空比控制的目的。
脚16 ShutDown端是封锁输出脉冲的接线端，接收过流、过压封锁信号，脚8和脚9外接决定开关频率的电阻RT和电容CT。
控制输出端Bout（14脚）和Aout（11脚）分别接D 触发器的置“1”端和置“0”端，通过触发器的延时翻转，在滞后桥臂上得到滞后超前臂开关信号一些时间的开关信号，通过主电路的软开关电路实现ZVS和ZCS。
S1-S4是输出到IGBT 驱动电路的控制信号，如图3(b)所示是一个IGBT的驱动电路。
3．电路参数计算
对元件和参数作一个计算。
开关频率及PWM控制脉冲宽度（占空比）是输出稳定性高低的关键，IGBT和高频整流快速恢复二极管是电源工作恢复高低的关键。
3．1 开关频率及占空比的计算
为了计算这两个参数，先设计高频变压器的匝比为10：1。
因为电源输出电压U0为28V，所以高频变压器输入端的平均电压US’应为280V。
由DC-DC变换原理可知：Us，/ Ud =D/T，而Ud=1.35UL，式中：UL---- 三相供电线有效值(380V),所以，D/T=280/513=0.545=0.55,由于是全桥式变换,所以每组开关的占空比Dp=D/2*T=0.2757T图4-a所示为一组开关的工
作波形示意图。
综合对电源可靠性要求高,对电源体积要求较高等因素,确定开关电源频率为20KHZ,容易算
出最小死区时间为760ns。
可见，有这样大的死区时间，可以保证在输入电压有较大波动情况下仍能使输出稳定不变。
3．2IGBT的选择
对IGBT的选择，主要考虑正常工作时流过IGBT的电流有效值、平均电流和反向电压Uces。
因为象开关损耗发热、工作条件严酷等因素都不能忽略，所以选择时，其元件的参数应取2倍以上安全系数,。
由于是全桥式电路，且高频变压器变比为10 : 1 ,次级输出电流为连续的100A电流，所以流过变压器初级电流平均值IL（av）应为10A，流过每个IGBT的稳定电
流波形如图4-b所示，其电流计算如下
因为
所以IGBT的稳态幅值电流为:
IGBT电流的有效值为：
在器件手册中，给出的IGBT元件参数额定电流是直流连续平均电流，而在实际工作中，IGBT的过流损坏一般是热效应引起的。
所以综合成本和可靠性问题，常常选IGBT的额定电流大于工作电流有效值IT两倍以上。
电路中，每个开关元件的工作电压均为电源电压Ud，即Uces=Ud=513V，所以IGBT的耐压应选择1000V以上。
3．3次级整流二极管的选择
分析计算方法同IGBT的选择。
流过二极管的峰值电流180A，平均电流IDav=50A,有效值电流ID=95A，所以选择IFav=200A,VRRM.≥100V的快速恢复二极管。
3．4输入整流电路及附加单相升压变压器的确定
因为由三相供电时，Ud=1.35UL=1.35×1.707×UP。
为了保证单相供电时,开关电源输出不变，显然，此时须有Ud’= Ud=1.35×1.707×UP。
由单相全波整流原理知,其整流输出电压Ud’是整流输出电压有效值UX的1.1～1.2倍.所以由上式有:
( 1.1---1.2)UX=1.35×1.707×UP,其中UP是相电压。
所以,选择整流电路，其耐压值比三相时选高一些,同时,整流电流值也应比三相时大一些,一般选择大三分之一即可。
变压器的匝比设计为1:2 即可满足要求。