為了滿足不同工作場合的需要，作為開關電源技術重點的拓撲變換器也已經發展出了很多種。其中，雙管正激拓撲變換器具有較低的開關電壓應力，無橋臂直通帶來的高可靠性等優點，使其在通信電源、焊接電源、計算機電源等領域得到了廣泛的應用。本文介紹基于UC3845雙管正激開關電源研究設計。

雙管正激開關電源工作原理

雙管正激拓撲變換器如下圖所示，T1為高頻變壓器，在電路中起到功率轉換和電氣隔離的作用。圖2-1所示Lm為變壓器勵磁電感，Lr，為變壓器漏磁，其中Lr相對于Lm而言比較小。高頻變壓器將變換器分為兩部分：初級側和次級側，兩者之間電氣隔離，通過變壓器進行能量傳遞。在初級側，Vm表示直流輸入電壓;開關管Q1和Q2分別串接在初級側的頂端和底端，它們同時導通或關斷，其中C1和C2表示功率開關管的寄生參數一結電容：D1和D2為續流箝位二極管，在開關管關斷時用于提供磁復位回路。在次級側，D3為整流二極管，需要具有正向壓降小、快恢復的特性：D4為續流二極管，用于開關管關斷時給儲能電感提供放電回路：Lf為輸出滋波電感，Cf為輸出濾波電容，它們組成LC濾波電路：RL為負載。

輸入電路設計

電磁兼容電路設計

電磁兼容主要由安規電容和共模電感組成。

安規電容飛使用是為了即使出現了電容失效的情況也不會導致電擊而危害人身安全。安規電容包括安規X電容和安規Y電容兩種類型，如3-4圖所示，C1和C2為X電容，C3和C4為Y電容。

X電容是跨控在電力線一火線與零線（L-N）之間的電容，一般選用高壓金屬薄膜電容，用于種制差模信母。通常使用兩級X電容，前一級使用0.47uF，第二級使用0.1uP，如果是單級則使用0.47PF：Y電容是分別跨按在電力線和地線之間（L-E，N-E）的電容，選用高壓覺片電容，一般成對使用，開于抑制共模信號。為了不超過相關安全標準限定的地線允許泄洞值，Y電容使用nF級別，不允許超過01PF.

共模電感兩組線圈數是相|司的，產生兩個大小相同、方向相反的職通量，兩者互相抵消，使磁芯處于無磁偏狀態。共模電感的電感量一般都取得比較大，磁芯材料通常選用鐵氧體（鎳鋅系和錳鋅系）。它們有很多不同］的形狀，考慮體積和成本的因案，一般選擇環形磁芯，不僅因為它們成本低，同時環形磁芯具有較高的有效磁導率，這樣每匝線圈獲得的電感量更大。

共模電感在制作過程中雖然無法完全消除線圈之間的寄生參數，但是可以通過單層緊密繞制的方式減小寄生電容，提高線圈承受解時過電壓的能力。另外，需要保證線圈與磁芯之間、線圈與線圈之間具有足夠的絕緣級別，這樣不會因為瞬時過電壓導致擊穿而短路。最后，選擇磁芯材料時需要保證戡芯能夠承受一定程度的解時過電流，否者磁芯會因為飽和而失效。

橋式整流濾波電路

根據設計要求，輸入電壓為交流源，雙普E澈拓撲變換器輸入電壓為直流。因此需要先將交流市電轉換成直流，考慮到成本和設計難度，采用最常見的柝式整流電路。整流橋的選擇主要考慮最大輸入電壓和流過的電流。根據最大輸入交流有效值算輸入電壓峰值，為了留出一定的余量，根據下式計算。

輸入電流根據設計輸出最大功率確定，同樣留出一定的余量，根據下式結算

如下圖所示，虛線半波波形即為正弦交流電壓經過整流橋之后的電壓波形，再經過電解電容C就可到下圖中實線所示波形。由下圖可見，由于電容C的充放電過程，會在輸出高壓直流上疊加一個幅度為AU的脈動電壓。分析可知，如果濾波電容過小，會導致脈動電壓過大，為了輸出電壓穩定，則反饋調節占空比的范周就需要變大，這會使得環路增益變高，不利于控制電路的設計。同時，也會導致直流輸入電壓比較小，則變壓器匝比變小，開關管電流增大，次級側整流二極管的反向電壓增大，對暴件的要求更高，成本增加：相反，如果濾波電容過大，濾被之后的直流電玉幅值更大;因此只有輸入電壓大于此直流電壓時才會有電流流過，這就會使得充電電流脈沖變大，增加了EMT，輸入功率因素也會降低。同時大電容意味若體積更大、成本更高。因此，輸入電容的選取比較關鍵，按下來會對輸入電容充電過程進行理論分析，進而給出相應的計算公式。

輸入電壓為工頻交流市電，頻率為f=50Hz，變為半波波形之后頻率為f=100Hz。因此，一個周期內電源提供的能量應與輸入電容充電儲存的能量相等。

因此，可得輸入電容計算公式

進行參數計算時，輸入電壓脈動幅值4U的取值，按照工程經驗，一般取最低交流輸入電壓峰值的20%~25%。因此按照如下步要計算輸入電容：輸入最小交流電壓有效值

輸入濾波電路原理圖

反饋控制電路設計

現代開關電源的設計通常需要電流和電壓兩個參數進行閉環控制，其中電壓環路通常需要采樣輸出電壓。因此，反饋回路的設計有兩個基本要求：

1.能夠快速的響成輸出電壓的變化：

2、實現初級與次級電氣隔離。

本論文設計的反饋電路是最經濟、最實用、最可靠的方法之一，其電路設計下圖所示。其中，TL431此處相當于誤差放大器，RC阻容網絡用于補償：PC817是線性光電耦合器（以下簡稱光耦），主要用于實現電氣隔離。光耦PC817光電三極管集電極輸出管腳連按至UC3845內部誤差放大器輸出端，即管腳D：UC3845內部誤差放大器反相端即管腳2直接按地。

反饋電路原理圖