2。4 Flyback变换器主电路Q关断分析 5

2。5 Flyback变换器主电路ESR和C公式推导 5

3 Flyback变换器触发电路芯片UC3844 10

4 电路原理图 13

5 仿真分析 16

5。1 Saber仿真软件介绍 16

5。2 Flyback变换器仿真电路图构建 16

5。3 Flyback变换器仿真波形设置 18

5。4 Flyback变换器仿真波形调试 19

5。5 Flyback变换器数据验证 23

结论 24

致谢 25

参 考 文 献 26

1 绪论

1。1 研究工作的目的

电解电容具有高容值密度和大容量等优势，现如今很多的开关变换器都使用了电解电容。而根据电解电容的物理结构和特性分析可知，其工作寿命大幅的依赖于它的工作条件。所以电解电容成为了电源系统中很容易失效的系统。而常见的失效模式有:电容参数变化、漏液、引线腐蚀或断裂、击穿、开路、绝缘子破裂或者表面飞弧等。当然，对于电容器失效的原因是有很多类的，而且电容器有不同的种类，它们的制造工艺、性能、材料、结构、和使用环境的不同也会令失效原理各不相同。因此，为了能够预测开关变换器的寿命，监测其等效串联电阻和电容的变化是尤其重要的。

1。2 研究工作的范围

本设计主要是针对CCM Flyback变换器的ESR和C的监测方案进行研究，通过理论分析掌握电解电容ESR和C的测量方法，通过仿真分析和实际电路的测试，对电容参数监测的方法进行验证。

1。3 对前人工作的评述

国内外学者对电解电容的参数监测已经有了一定的研究，将电解电容的参数监测主要分为了离线和在线两大类。姚凯博士和唐伟杰学长就CCM Buck变换器的ESR和C的在线监测方案进行了研究。

1。4 工作的研究设想

研究一种新的非侵入式在线监测连续导通模式(CCM)Flyback变换器输出电容ESR和C的方法，能够实时监测等效串联电阻ESR和电容的容值C的变化，对电解电容和电源的寿命进行准确预测。

1。5 工作的研究方法

分析输出电压交流分量，建立ESR和C的实时在线计算模型；研究在线辨识系统架构，设计触发电路和电压隔离放大电路；仿真分析和研究；

1。6 工作的实验设计

针对CCM Flyback变换器，我们提出的在线监测方法是：不需要测量出电流大小，只需要测出一个开关周期中三个特定时刻的电容电压，再加上电路的占空比、开关频率和电感的值这些参数，就可以通过数学计算得到 ESR 和 C。而这两个所求参数计算模型的建立只需要分析电容电压纹波就可以得到。在电路中还加入了隔离放大电路和触发信号生成电路。编写一个计算程序，该程序的核心以微控制器为主，从而完成在线监测系统。所以，需要使用Saber软件进行仿真设计，然后设计一个在线监测系统，编写程序，对ESR和C进行实时的计算。

1。7 工作的预期结果文献综述

主电路包括 Flyback主功率及其控制电路、触发信号生成电路、隔离放大电路、微控制器和显示。而控制电路中的 PWM 信号想要在对应的时刻生成触发脉冲，则需要经过触发电路由微控制器中的脉冲捕捉单元发挥作用。它可以促使数模转换单元在脉冲的上升沿采样对应时刻的输出电压，结合从触发电路获得的开关频率和占空比的值，基于上面ESR和C的计算公式所编写的程序，使计算结果实时显示。