2022年电动自行车智能充电器设计方案.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 目录1 引言 1 2 元器件的介绍 4 2.1 热敏电阻 . . .4 2.2 特殊二极管 . .4 2.2.1 快速复原二极管 . .4 2.2.2 稳压二极管 . .4 2.2.3 发光二极管 . .4 2.3 三极管 . .5 2.4 场效应管 .6 2.5 光电耦合器 . 7 2.6 晶闸管 . 8 2.7、TL431 . 9 2.8 开关电源脉冲集成电路 UC3822 . .10 2.9 四运算放大器 LM324 . 12 3、电路的总体设计 . 15 3.1、3842 芯片掌握器基本电路方框图 . 15 3.2 功能模块电路的设计 . 15 3.2.1 通电电路与整流电路的设计 . 15 3.3.2 UC3842的外围电路设计 .17 3.3.3 启动和供电电路设计 3.3.4 爱护电路的设计 . 18 3.3.4 爱护电路的设计 .19 3.4 充电器的原理图 .23 终止语 .24 致谢 .25 参考文献 . 26 附录 <一） . 27 附录 <二） . 27 1 引言随着公众环保意识的加强,电动自行车以其绿色环保、价格适中、舒服便利、操作方面等优点,在各大城市得到快速的普及；评判电动自行车质量好坏的重要参数之一是其蓄电池的使用寿命；电动车电池的使用寿命,第一取决于电池的设计和制造水平,然而使用爱护和充电方法也会起到很关键性的作用；而蓄电池的充电过程对其寿命影响最大；讨论说明：过充电,可使蓄电池发热,电解液失水：而充电不足,就可使蓄电池内化学反应不充分,长期充电不足会导致蓄电池容量下降；由此可见,充电器性能的好坏直接影响着蓄电池的使用成效和使用寿命；为此 ,开发一种具有自主学问产权 ,具备适用功率大 100 500W>、性能牢靠等特点的电动车用48V20A · h>蓄电池充电器以满意电动自行车进展的迫切需要；近年来充电器技术来1 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 进展特别快速,它的进展经受了在讨论充电方法对蓄电池寿命影响的基础上,挑选 合适的掌握参数和充电策略,并在硬件上低成本地实现,是电动自行车智能充电器 要实现的设计目标 . 电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术；电力电子技术包括信息电子技术 和电力电子技术两大分支；通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电 子技术；电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行变化和掌握的技术,目前 所使用的电力电子器件均由半导体制成,故也称为电力半导体器件；电力电子所变 化的“ 电力” ,功率可以达到数百兆,也可以小到数瓦甚至毫瓦级；通常所用的电力电子器件有沟通和直流两种；从公用电网直接得到的电力是交 流,从蓄电池得到的电力是直流；从这些电源得到的电力往往不能直接满意需求,需要进行电力变化；电力变换通常有四大类,即沟通变直流 <AC-DC ）、直流变沟通<DC-AC ）、直流变直流 <DC-DC）、和沟通变沟通 流,直流变沟通称为逆变,直流变直流是指一种电压<AC-AC ）；沟通变直流称为整 <或电流）的直流变为另一种电压<或电流）的直流,可用斩波电路进行实现；沟通变沟通又可以称为沟通电力控 制,仍多了一些其他的如频率或者相数的变换；本课题综合应用所学的电力电子技术、电路、模拟电子线路的理论学问,深化学 习,设计出一种智能掌握电路；通过对充电器工作原理的分析和电路的设计并实际 调试,来加强对开关电源产品的熟悉和接受,在讨论电动自行行车的基础上,开发 了一款基于 UC3842 和 LM324 的智能充电器,该充电器能够对蓄电池进行很好的监 测于掌握,从而在达到快速充电的同时又能够有效的对蓄电池起到爱护作用；电力电子技术对于节约电能有很重要的意义；特殊在大型风机、水泵采纳变频调 速方面,在使用量特殊巨大的照明电源等方面,电力电子技术的节能成效特别显 著,因此也被称为节能技术；总之,电力电子技术的应用特别广泛；从人类对宇宙 和大自然的探究,到国民经济的各个领域,再到我们的衣食住行,处处都能感受到 电力电子技术的存在和巨大魅力；这也激发了一代又一代的学者和工程技术人员学 习、讨论电力电力电子技术并使其飞速进展；2 元器件的介绍2.1 热敏电阻热敏电阻：热敏电阻就是不同温度下阻值会变化的电阻；热敏电阻有正温度系数 和负温度系数两种；所谓的正温度系数热敏电阻就是它的阻值会随着温度的上升而 2 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 变大,负温度系数热敏电阻的阻值随温度的上升而减小；光敏电阻：光敏电阻就是在不同强度的光的照耀下,其阻值会发生变化的电阻；压敏电阻：当输入的电压达到压敏电阻标称电压值后阻值急剧减小的电阻,主要 作用是爱护电动自行车充电器内部的电路不会被过高的市电电压所损坏；电阻的读数表参照附录 <一）电容需要留意的一个问题就是如被测电容储备电荷时,应先将它储备的电荷放 掉,以免损坏万用表、或者电击伤人；如被测电容的电压比较高的时候,可以用电 烙铁的插头碰触电容的引脚,利用电烙铁内阻将电荷释放,这样可以减小放电电 流；如电容电压比较低,可以用万用表的金属部位短接电容的引脚,将储备的电能 直接放掉；电容的型号含义参照附录 <二）2.2 特殊二极管2.2.1 快速复原二极管 快速复原二极管是一种反向复原时间很短、开关性能好的二极管,它主要应用于 充电器的开关电源部分；所谓的反向复原时间是指二极管从导通状态到截止状态,从输出脉冲下降到零线开头,到反向电源复原到最大反冲电流的 10所需要的时 间；2.2.2 稳压二极管 稳压二极管简称稳压管,它是利用二极管的反向击穿特性来工作的；在电动自行 车电路中,它经常用于充电器、掌握器；稳压的形状和一般二极管的形状基本相 同；2.2.3 发光二极管 发光二极管在电动自行车充电器中经常用来作为指示灯,发光二极管一般分发红 光、绿光、黄光等几种,发光二极管的工作电流一般为几毫安至几十毫安,发光二 极管的发光强度基本上与其正向导通电流成线性关系；发光二极管只工作在正向偏置状态下,正常情形下,发光二极管的正向导通电压在1.53V,多为 1.8V；在实际电路中,如流过发光二极管的导通电流过大,有可能造成发光二极管过流 损坏,因此在实际应用中,往往会在发光二极管串接一个限流电阻,以防止大电流 烧坏二极管；2.3 三极管 3 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三极管有 3 个电极,分别为基极 <b）、集电极 <c）与发射极 <e）.目前研制的三 极管的主要材料有硅和锗两种,每一种材料的三极管依据它的内部结构不同,又可 以分为 NPN 和 PNP型,电路符号如下图 2-1 所示；图 2-1 一般三极管在电路中表示的符号 参照图 2-1,三极管的发射极上都画有箭头,以便与集电极的区分；而箭头的方向就代表三极管中电流的方向；等于发射极流出的电流；NPN 三极管中基极流过的电流加集电极流过的电流三极管在电路中通常用作放大与开关,放大器工作在三极管的线性区域,开关电 路中的 三极管工作在饱和区和截止区；通过设置三极管电路德不同参数以及外围电路,可以构成多种多样的电路测试一般三极管时,由于一般三极管可等效为2 个 PN 结,故可用三极管的测量方法测 NPN 型三极管；先将黑表笔放在三极管的基极 b,然后分别将红表笔放在集电极 c 和发射极 e,两次都应有读数,而且比较近似；反过来把黑表笔放在基极 b,红表笔放在集电极 c 和发射极 e,无论表笔怎样连接都应当没有读数；如不符合以上三种情形就说明该三极管已损坏；PNP 型三极管的测量跟NPN 型正好相反,当红表笔放在基极b,黑表笔分别放在集电极 c 和发射极 e 时,应有读数,且 明已经损坏；2 次读数相近,反过来读数应很大,否就说在采纳数字型万用表测试NPN 型三极管时,应当用红表笔接b 极,黑色表笔接 c极和 e极,而测试 PNP型三极管时表笔接法相反；4 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.4 场效应管1、场效应管的特点 场效应管是一种常用的半导体器件,通常在模拟电路中作为放大器使用,在数字 电路中作为开关器件使用；场效应管和三极管很相像,但二者的掌握特性却截然不同；三极管时电流掌握器件,通过掌握基极电流来掌握集电极电流或者发射极的电 流,即需要信号源供应肯定的电流才能工作,所以它的输入阻抗较低；场效应管就 是电压掌握器件,它的输出电流由输入电压的大小来打算,基本上不需要信号源提 供电流,所以它的输入阻抗较高；此外场效应管与三极管相比,场效应管的开关速 度快、高频特性好、热稳固性好、功率增益大及噪声小,因而在电动自行车充电器 上得到广泛的应用；2 场效应的分类 场效应管分为一般场效应管和组合场效应管,外观结构和一般三极管及组合三极 管相像,修理或者代换时候要留意区分；场效应管按其结构的不同可以分为结型场效应管和绝缘栅场效应管两种类型,其中绝缘栅场效应管在电动自行车充电器应用较多,并且多为 N 沟道场效应管；图 2-2 场效应管电路图不管什么型号什么类别的场效应管,都有栅极<G）、漏极 <D）和源极 <S）三个电极；这三个电极所起的作用于三极管对应的集电极、基极、发射极有点类似,栅 极相当于三极管的基极,漏极相当于三极管的集电极,源极相当于三极管的发射 极,但是场效应管和三极管的原理和特性是不相同的；场效应管在电路中的符号如 图 2-2 所示；5 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3、场效应管的检测场成效损坏主要的故障是开路、击穿；用万用表电阻档测量场效应管任意两引脚之间的正反向电阻值；假如两次及两次以上电阻值较小,就说明该场效应管已经损坏；假如显现一次电阻值较小<一般为数百欧姆）,其余各次测量电阻值均为无穷大,仍需要做进一步的判定；对于 N 沟道管,将万用表至于 R× 10k 档后,红表笔 结 S 极,黑表笔先触碰 D 极和 G 极,然后再用 R× 1 档测量 D 极与 S 极之间的正 反向电阻值,如测得正反向电阻值均为很小,说明管能够被触发导通,否就说明该管损坏；对于P 沟道管,黑表笔接S 极,红表笔先触碰G、D 极,然后测量D 极与S 极之间的正反向电阻,如测得正反向电阻阻值均很小,说明该管是好的,否就表面 已经损坏；此处留意的一个问题就是金属氧化物场效应管其栅极很简单感应电荷而将管子击穿,修理时候应留意防止静电；2.5 光电耦合器1、光电耦合器工作原理 在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光,光的强度取决于鼓励电流的大小,此光照耀到封装在一起的受光器上后,因光电效应而产生了光电流,由受光器输出端引出,这样就实现了电一光一电的转换；2、基本工作特性 <1）共模抑制比很高 在光电耦合器内部,由于发光管和受光器之间的耦合电容很小 <2pF 以内）所以 共模输入电压通过极间耦合电容对输出电流的影响很小,因而共模抑制比很高；<2）输出特性光电耦合器的输出特性是指在肯定的发光电流IF 下,光敏管所加偏置电压VCE与输出电流 IC 之间的关系,当 IF=0 时,发光二极管不发光,此时的光敏晶体管集电极输出电流称为暗电流,一般很小；当IF>0 时,在肯定的IF 作用下,所对应的IC基本上与 VCE 无关； IC 与 IF 之间的变化成线性关系,用半导体管特性图示仪测出 的光电耦合器的输出特性与一般晶体三极管输出特性相像；其测试连线如图 2,图中D、C、E 三根线分别对应 B、C、E 极,接在仪器插座上；<3）光电耦合器可作为线性耦合器使用；在发光二极管上供应一个偏置电流,再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管6 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 上,这样光电晶体管接收到的是在偏置电流上增、减变化的光信号,其输出电流将 随输入的信号电压作线性变化；光电耦合器也可工作于开关状态,传输脉冲信号；在传输脉冲信号时,输入信号和输出信号之间存在肯定的推迟时间,不同结构的光 电耦合器输入、输出推迟时间相差很大；3、光电耦合器的检测 怀疑光电耦合器反常时,可以采纳代换法和电阻检测法进行检查；用万用表判定好坏,断开输入端电源,用R× 1k 档测 1、2 脚电阻,正向电阻为几百欧,反向电阻几十千欧,3、4 脚间电阻应为无限大； 1、2 脚与 3、4 脚间任意一组,阻值为无限大,输入端接通电源后,3、4 脚的电阻很小；调剂 RP,3、4 间脚电阻发生变化,说明该器件是好的；注：不能用 2.6 晶闸管R× 10k 档,否就导致发射管击穿；晶闸管 <又称为可控硅）有单向晶闸管和双向晶闸管 .晶闸管主要用在电动自行车充电器中；<1）单向晶闸管是由3 个 PN 结构成的 4 层三端器件,它的结构示意图如下图2-3 所示；图 2-3 单向晶闸管结构和构成示意图它的三个引脚的功能分别是：<2）引脚和性能的判定G 为掌握极, A 为阳极, K 为阴极；由上图可以看出,单向晶闸管的 G 极和 K 极之间有一个 PN 结,所以只有这 2 个引脚具有但向导通特性,其余引脚间的阻值应为无穷大；将指针式万用表至于 R× 17 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 档,任意测单向晶闸管两引脚的阻值,测试中显现数十欧阻值时,说明黑表笔接的阻值为 G 极,红表笔为 K 极,剩下的引脚为 A 极；单向晶闸管的性能判定：将指针式万用表的红表笔接 A 极和 G 极,随后测 A 极和 K 极之间的阻值为几十欧姆 导通状态；否就说明该晶闸管已损坏；2.7、TL431 K 极,用黑表笔瞬时短接,说明晶闸管被触发并爱护以往误差取样、放大电路均由分立元件构成,随着集成电路技术的进展,三端误差放大电路的应用不但简化了误差取样、放大电路,提高了稳压掌握的精度性,仍大大降低了该电路的故障率；本充电器的开关源采纳的集成电路放大器常见的型号为 T；431；TL431 属于精密型误差放大器,有 8 脚直插式封装和 3 脚直插式封装,其内部结构图如下图 2-4 所示：图 2-4 TL431 内部结构图目前,常用的是 3 引脚封装,它有 3 个引脚,分别是误差信号输入端 R、接地端A,和掌握信号输出端 K；采纳 TL431A 构成的误差取样、放大电路如下图 2-5 所示：当市电电压上升或者负载变轻引起输出端电压上升时,使 3 端误差放大信号TL431 的 R 极输入的取样电压上升,致使放大管导通加强,8 / 24 TL431 的 K 极电位下降,流过名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - K 极的电流变大,发生变化的电流经过LM324 运算放大器对信号进行放大,从而使流过光电耦合器的电流真大,发光加强,使光敏管因受光照而导通加强,它的 3 脚输出电压上升,通过调宽电路处理后使开关管的猛烈脉冲的占空比减小,开关管 VT1 的导通时间减小,开关电源输出的电压下降到正常值；反之,掌握过程相反；该段电路的故障特点： TL431 反常,不能掌握光电耦合器内发光管的导通电流,会产生开关电源输出电压上升的故障；图 2-5 TL431 误差取样、放大电路2.8 开关电源脉冲集成电路 UC3822 UC3842 的内部结构图参见图2-6,UC3842 他激式开关电源典型的鼓励电路多以RS 触发器为核心构成； RS触发器的真值表如表 2-1 所示；输入端 输出端S R Q Q 非0 0 不变 不变0 1 0 1 1 0 1 0 9 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 1 0 0 表 2-1 RS触发器的真值表图 2-6 UC3842的内部结构图当芯片 UC3842 内的震荡器工作后,由该电路产生的的矩形震荡脉冲送到触发器的 S 端；当 S 端为高电平, R 为低电平常,触发器 Q 端为高电平, Q 非端为低电平,此时时 VT3 截止,同时推挽放大器 VT2 截止, VT1 导通,经 VT1 放大后的高电平鼓励脉冲由 6 引脚输出,通过 R3 使开关管 VT4 导通； VT4 导通后, 300V 的电压通过开关变压器 T1 的初级绕组、 VT1 的 DS 极、 R4 够成导通回路,在 R4 的两端建立起取样电压,经过 R5 给电容 C4 充电, C4 两端的电压经过 3 引脚送到电流比较器的同相输入端；当C4 端的电压大于其反相输入端的电压时,电流比较器输出高电平,使得触发器R 变为高电平,此时,不管S 为何值时,输出端Q 均为低电平,此时 VT1 截止, VT2 导通,致使开关管VT4 截止,从而掌握变压器两端的电压截止,使得 300V 的直流电经过斩波后变成了沟通电,经变压器进行变压；在这个过程中当 Q 端为低电平 Q 非端为高电平后放电管VT3 导通使得 C4 两端的电压经过VT3进行泄放；重复上面的过程,RS 触发器输出PWM 矩形脉冲,该脉冲经过芯片的6引脚输出后,驱动开关管VT4 工作在开关状态,从而变压器实现变压；2、引脚的识别和引脚的功能 <1）引脚的识别； UC3842 引脚次序如图 2-7 所示；10 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2-7 UC3842 引脚图<2）引脚功能；开关电源脉宽调制集成电路 表 2-2 所示；UC3842 的引脚功能和检测数据如下对地电阻引脚号引脚名引脚功能电 压 黑表笔接 5 引红表笔接1 COMP 误 差 放 大 器 输V 脚5 引脚3.65 10.66M出端2 VFB 输 出 电 压 取 样5 17.07M输入3 Corrent 开关电流检测0.01 17.80MSense 4 RTCT 振荡器外接 RC1.2 12.40M定时原件5 GND 热地端0 006 OUTPUT 开 关 管 驱 动 脉0.2 10.88M冲输出7 Vcc 电源端1718 8.54M8 VREF 5V 电压输出5.0 3.6K3.62M表 2-2 UC3842 的引脚功能和检测数据留意：采纳数字万用表在48V 充电器待机状态测电压值,机型不同所测得的电压会有不同,电阻是采纳数字万用表在裸块上测量 2.9 四运算放大器 LM324 11 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - LM324 内设 4 个完全相同的运算放大器及运算补偿电路,采纳差分输入方式；这种芯片工作的电压范畴是332V,它的内部结构如图2-9 所示,它的引脚功能如表2-3 所示；图 2-8 LM324 内部结构图引脚号引脚名功能1 OUT1 运算放大器 1 输出2 Inputsl > 运算放大器 1 反相输入端3 Inputsl > 运算放大器 1 同相输入端4 VCC 供电5 Inputsl > 运算放大器 2 同相输入端6 Inputsl > 运算放大器 2 反相输入端7 OUT2 运算放大器 2 输出8 OUT3 运算放大器 3 输出9 Inputsl > 运算放大器 3 反相输入端10 Inputsl > 运算放大器 3 同相输入端11 GND 接地12 Inputsl > 运算放大器 4 同相输入端12 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 13 Inputsl > 运算放大器 1 反相输入端14 OUT4 运算放大器 4 输出表 2-3 LM324 的引脚功能3、电路的总体设计3.1、UC3842 芯片掌握器基本电路方框图图 3-1 UC3842 芯片掌握器基本方框图由电源掌握芯片和四运算放大器LM324 构成智能充电器, UC3842 和相关的元器件构成了功率变换器的部分,LM324 和相关元器件构成了电压检测和掌握部分；首先市电通过整流滤波后来一路来到变压器,另一路经过启动电阻给 UC3842 供电,使得 UC3842 启动,内部振荡器工作,产生一个锯齿波脉冲来掌握 MOS 管的导通与触发,从而对变压器初级线圈一路的电压进行开通与截止,副边得到电压,由 LM324进行电压取样,经过光耦反馈给UC3842,来调剂 UC3842 的输出脉冲的占空比,从而使输出电压趋于稳固值；该充电器的最终目的是把沟通市电 220V 经过一系列的斩波降压最终在输出端得到一个 58V 直流电压；13 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.2 功能模块电路的设计3.2.1 通电电路与整流电路的设计图 3-2 整流电路的设计该充电器通过连接市电220V 后,第一经过保险丝和热敏电阻,保险丝在这里的作用是爱护电路,在电路发生意外故障时能自动断开电路,从而起到一种安全的作用；充电器在通电的瞬时,突然加上220V 的电压,其瞬时的浪涌电流会很大,假如不实行的必要的措施,对电路的元器件会造成损坏,传统的做法是加一个电阻来减 小浪涌电流,但是当电路正常工作时,也就不存在浪涌电流,该电阻将会耗能,浪 费不必要的能量,现在用热敏电阻来代替原始的一般电阻,这样做的好处就是在接通电源的瞬时,电阻会很大,让电流变小,但是正常工作时候电阻会变小,减小不必要的铺张,依据这一目的,我们可挑选型号为NTC 5D-9 负温度系数的热敏电阻,该热敏在 25 度室温时其电阻值为5 ,尺寸大小为9mm<直径）,最大电流3A；随后将其送到差模电容和互感线圈组成的滤波电路,滤除市电电网中的高频脉冲后,这里电容仍起到了一个稳压的左右,使输入的电压稳固在 220V 左右,然后通过D1D4 组成的桥式整流堆进行整流,在滤波电容 压；C15 两端得到 300V 左右的直流电桥式电路整流后的电压公式为 Ud=0.9U2,而由于 VT4、VT7 和 VT5 、VT6 轮番导通,所以经过每个晶闸管的电流大小为ID = 0.45 U2RL；依据上面整流公式我们可以运算出整流后的电压大小在198V 左右,如何得出上面所说的300V？这里面就是由电解电容所发挥的作用,在整流桥的输出端并联一个容量较大电容,由于整流后的电压是直流,有正负之分,故挑选有极限的电解电容,220V 是指沟通电的有效值 U,它与沟通电峰值 Um 的关系是： U=0.707Um；所以 220V 沟通电的峰值Um=1.414× 220=311V.,沟通电经整流以后,通常是接电容器滤波；在没有负载电流14 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 的情形下,电容器被充电至峰值电压Um,就是 311V；考虑沟通电压可能有 ±10,接负载之后其电压值会有所下降,所以这里可以挑选型号为 400V、82uF 的电解电容进行稳压滤波；300V 电压一路通过开关变压器 T1 的初级线圈绕组加到开关管 VT1 的 D 极为它供电,另一路经过启动电阻 R5 对电源掌握芯片 UC3842 的 7 引脚外接的滤波电容供电,从而在 7 引脚能够得到稳固的供电电压,让其正常工作；启动电阻的阻值一般在 150K200K 之间,这样挑选的理由是 UC3842 的启动电流通常在 1.5mA2mA 之间,UC3842 的正常工作电流在 15mA 左右；3.3.2 UC3842 的外围电路设计 ；图 3-3 UC3842 外围电路图当 C3 两端的电压达到16V 时,UC3842 内部的启动电路开头工作,由基准电压发生器 <引脚 8）产生的 5V 基准电压不仅为内部震荡器等电路供电,而且从 UC3842的 8 引脚输出, 5V 电压通过定时元件R10,C6 和 UC3842 的 4 引脚内的振荡器在C6 两端产生锯齿波脉冲电压,从而振荡器输出矩形振荡脉冲,经过 6 引脚输出,控制开关管的开通与截止； R3 两端的取样电压经过R6 和 C7 积分后加到 UC3842 的 3引脚,当 3 引脚的输入电压达到1V<高电平）时,参照上图3-1 及表 3-1 知输出鼓励脉冲为低电平,使开关管截止,从而变压器工作,在副边得到相应的沟通电,经整流滤波后后产生直流电压为相应的的负载供电；15 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 经过启动电阻后的另一路电路通过C2 和 VD12 进行一个滤波除杂,会在C61 的2 端形成一个稳固的电压,这个电压为引脚2 供应一个参考电压2.5V,当通过光电耦合器反馈回来的电压信号与2.5V 有差异时, 2 号引脚就能够通过自己内在的掌握来实现占空比的调至,从而稳固输出的电压；经过启动电阻后的电压也会给光电耦 合器供应一个启动电压；VT1 导通期间,假如市电电压变化,假如说变大,那么此时的输出电压就会跟着变大,长时间在这种情形下工作,VT1 会损坏,此时我们可以利用UC3842 的 3 引脚<开关管电流检测信号）来对流过VT1 的电流进行监视,当电流过大时,就取样电阻R13 会把取样电压通过 R6 进行限流加到了 UC3842 的 3 引脚,从而 UC3842 的内部会掌握 6 引脚输出,提高它的占空比,竟而可以达到限制电流的作用；当 6 引脚输出的电压为高电平常,电流经过R2VT1 的 b-e 极,取样电阻构成一个回路,变压器的初级线圈开头储存能量；当6 引脚的输出为低电平的时候,此时VD8 会快速截止VT1；当电路工作正常了之后,变压器的次级线圈会经过整流在电感电容 C5 两端建立一个电压,这个电压将取代原先的启动电阻所供应的电压,或许有的人会觉得奇怪,为什么要取代原先的供电源呢？这是由于电源UC3842 为了展宽市电输入范畴,采纳了高阻小电流启动 <多为 100uA）,待振荡器等电路工作之后,芯片的电流达到200mA 左右,因此需要通过开关电源产生的电压取代启动电路为它供电；3.3.3 启动和供电电路设计自激式开关电源启动电路有电阻限流和电阻、电容限流启动 2 种,而本充电器的开关电源仅仅采纳了电阻限流启动方式；参见下图 3-4,400V 的滤波电容两端的 300V 电压经限流电阻 R1、开关管 VT1的 b-e 结构成回路,回路中的电流为开关管供应了 15mA 的启动电流,使 VT1 进入初始导通放大状态,实现了开关电源的启动；采纳电阻限流启动方式的特点是：负载过流时开关电源的过流爱护电路动作,使开关电源停止工作,但开关电源会在启动电路的作用下再次启动重复上述过程,通常开关变压器会发出连续的高频“ 吱吱” 声；16 / 24 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 3-4 启动和供电电路图3.3.4 爱护电路的设计1.尖峰脉冲吸取由于开关变压器是感性元件,所以开关管VT1 截止瞬时,其c 极上将产生极高的尖峰电压,简单导致 如下图所示：VT1 过压损坏；为此,开关电源设置了尖峰脉冲吸取回路,图 3-5 爱护电路设计图当开关管VT1 截止瞬时,其c 极上产生的反脉冲,这样,C8 经过内阻较小的VD2 充电来吸取尖峰脉冲, C8 通过阻值较大的 峰脉冲,而且降低了开关管 VT1 的损耗；17 / 24 R11放电,这样不但有效的吸取了尖名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 如尖峰脉冲吸取回路的元件显现开路性故障,会导致开关管 VT1 在截止瞬时因 尖峰脉冲电压过高而损坏；如电容和二极管击穿使开关变压器初级