随着電(diàn)源技(jì)術(shù)的發展，高(gāo)頻開(kāi)關電(diàn)源控制(zhì)從模拟電(diàn)路逐漸發展到微處理(lǐ)器(qì)、DSP等高(gāo)集成度的控制(zhì)器(qì)件，這些(xiē)器(qì)件體(tǐ)積小(xiǎo)、精密度高(gāo)，但(dàn)開(kāi)關電(diàn)源內(nèi)的電(diàn)磁幹擾、輻射相對其他通(tōng)訊設備工作(zuò)環境更強，這對輔助電(diàn)源提出了更高(gāo)的要求。本文對高(gāo)頻開(kāi)關電(diàn)源內(nèi)輔助電(diàn)源的工作(zuò)特性和(hé)波形加以闡述，并着重根據實驗數(shù)據來(lái)分析高(gāo)頻開(kāi)關電(diàn)源設計(jì)中應注意的問題和(hé)參數(shù)的選擇。

  一、高(gāo)頻開(kāi)關電(diàn)源的幹擾問題

  在目前的智能開(kāi)關電(diàn)源中，都有(yǒu)機內(nèi)微處理(lǐ)器(qì)或DSP，作(zuò)機內(nèi)監控和(hé)通(tōng)訊之用。微處理(lǐ)芯片對供電(diàn)電(diàn)源要求很(hěn)高(gāo)，要求幅值相當穩定，更不能帶有(yǒu)較大(dà)尖峰毛刺，造成電(diàn)磁幹擾，而且要求輔助電(diàn)源的交流适應能力比整流器(qì)正常工作(zuò)的範圍更廣。當整流器(qì)接上(shàng)交流輸入電(diàn)時(shí)，必須是監控部分先正常工作(zuò)，進行(xíng)自檢和(hé)各種狀況的檢測，以确定整流器(qì)能否開(kāi)機；如遇極高(gāo)或極低(dī)交流電(diàn)壓，整流器(qì)雖已停止工作(zuò)，但(dàn)監控部分仍要正常工作(zuò)，保持正常的監控和(hé)通(tōng)訊。

  某些(xiē)電(diàn)源産品運行(xíng)過程中曾出現無故複位等現象，在進行(xíng)大(dà)功率開(kāi)關電(diàn)源的輔助電(diàn)源設計(jì)的時(shí)候，對其進行(xíng)分析，發現其輔助電(diàn)源在不同交流輸入電(diàn)壓、不同負載條件下存在比較多(duō)的問題：交流适應範圍窄，負載能力低(dī)，工作(zuò)波形不穩且極不對稱，出現偏磁，電(diàn)磁幹擾極嚴重等。

  一般開(kāi)關整流器(qì)輔助電(diàn)源的工作(zuò)原理(lǐ)是：輸入交流電(diàn)經整流成為(wèi)高(gāo)壓直流電(diàn)，然後經變換電(diàn)路成為(wèi)低(dī)壓高(gāo)頻方波，再經由整流濾波電(diàn)路成為(wèi)系統所需的平穩低(dī)壓直流電(diàn)，一般由三端穩壓器(qì)穩壓，由一路直流輸出提供高(gāo)頻變換驅動脈沖控制(zhì)環的電(diàn)壓反饋信号。由功率變換的主回路上(shàng)串電(diàn)阻采樣作(zuò)為(wèi)電(diàn)流反饋信号，功率變換管的驅動脈沖由UC3844等控制(zhì)芯片及其外圍電(diàn)路産生(shēng)。

  （注：交流低(dī)壓是輔助電(diàn)源開(kāi)始啓動工作(zuò)時(shí)低(dī)輸入電(diàn)壓實測值）

  可(kě)以看到，在較低(dī)的交流輸入電(diàn)壓、無電(diàn)流反饋條件下輔助變壓器(qì)已經不能正常工作(zuò)，其波形的脈寬是不一樣的，有(yǒu)的寬有(yǒu)的窄，而且發生(shēng)抖動，示波器(qì)已無法穩定地抓住波形。電(diàn)流反饋，波形的脈寬也是有(yǒu)寬有(yǒu)窄，占空(kōng)比達到了47%，而UC3844的占空(kōng)比僅為(wèi)50%，如果增加負載，輸出電(diàn)壓會(huì)降低(dī)。

  如何使輔助電(diàn)源能在交流輸入的上(shàng)極限、下極限電(diàn)壓下穩定工作(zuò)，如何使輔助電(diàn)源所帶負載從空(kōng)載到過載的全範圍內(nèi)能穩定正常工作(zuò)，都有(yǒu)比較大(dà)的難度，這涉及幾方面的技(jì)術(shù)難題：功率器(qì)件的耐壓、過載能力；高(gāo)頻變壓器(qì)的設計(jì)；驅動脈沖控制(zhì)回路參數(shù)的選擇。

雙核高(gāo)頻開(kāi)關電(diàn)源

  二、解決方法

  技(jì)術(shù)人(rén)員通(tōng)過一定的理(lǐ)論分析和(hé)實驗摸索，對輔助變壓器(qì)和(hé)控制(zhì)回路作(zuò)了相應的改進，終于解決了這個(gè)問題。解決辦法是：調整輔助變壓器(qì)的匝比，改變原邊匝數(shù)Np，降低(dī)原副邊匝比比例，使低(dī)電(diàn)壓時(shí)的占空(kōng)比減小(xiǎo)，遠小(xiǎo)于UC3844規定的上(shàng)限45%；将UC3844的電(diàn)流反饋環節的RC濾波網絡進行(xíng)參數(shù)調節，通(tōng)過多(duō)次實驗摸索，終于獲得(de)了比較理(lǐ)想的參數(shù)，濾波電(diàn)容加大(dà)。再次在同樣條件下測試輔助變壓器(qì)的同一副邊繞組。

  從這4個(gè)波形可(kě)以看到改進後的輔助電(diàn)源無論在交流輸入極高(gāo)或極低(dī)的情況下（且啓動工作(zuò)電(diàn)壓較改進前要低(dī)一些(xiē)），還(hái)是在空(kōng)載或帶重負載的情況下，其工作(zuò)波形都較改進前更穩定，脈寬對稱更均衡，而且帶載能力明(míng)顯優于改進前。對比在低(dī)輸入電(diàn)壓下，改進後的占空(kōng)比相對改進前的占空(kōng)比下降了7％，表明(míng)輔助電(diàn)源的交流輸入在增加負載的情況下，輸出電(diàn)壓仍能保持穩定，帶載能力明(míng)顯強于改進前，輔助電(diàn)源改進工作(zuò)取得(de)了明(míng)顯效果。

  三、經驗總結

  在輔助電(diàn)源的改進過程中，技(jì)術(shù)人(rén)員曾經從多(duō)個(gè)方面入手，包括改變電(diàn)壓反饋環的PI調節參數(shù)、改變脈沖頻率、增大(dà)副邊整流後的濾波電(diàn)容等，但(dàn)沒有(yǒu)找到問題根源，在交流輸入高(gāo)低(dī)電(diàn)壓、輕載和(hé)過載等情況下，其波形仍然抖動厲害，直流輸出電(diàn)壓不穩，在調節UC3844的電(diàn)流反饋環節的RC濾波網絡參數(shù)時(shí)，也進行(xíng)了多(duō)次實驗才找到了較為(wèi)合适的匹配參數(shù)，由此可(kě)見，工程人(rén)員在進行(xíng)理(lǐ)論分析之後仍需要通(tōng)過不斷實驗來(lái)驗證改進結果。

  以上(shàng)結論對采用同樣電(diàn)路的其他小(xiǎo)功率開(kāi)關電(diàn)源也有(yǒu)用處，用這種方法改變控制(zhì)芯片的電(diàn)流反饋環節的RC濾波網絡參數(shù)後也取得(de)了明(míng)顯的效果，具體(tǐ)的參數(shù)因每個(gè)電(diàn)路的區(qū)别而有(yǒu)所不同，但(dàn)改進的方向是一樣的。