一、應急電源的組成

應急電源主要由輸入電磁干擾濾波器（EMI）、整流濾波電路、功率變換電路、PWM 控制器電路、輸出整流濾波電路組成。其中，輔助電路包括輸入過欠壓保護電路、輸出過欠壓保護電路、輸出過流保護電路、輸出短路保護電路等，這些輔助電路為應急電源提供了必要的保護功能，確保其在各種工況下的穩(wěn)定運行。

二、應急電源功率變換電路

目前在應急電源中應用最廣泛的絕緣柵場效應管是 MOSFET（MOS 管）。MOS 管利用半導體表面的電聲效應進行工作，也被稱為表面場效應器件。由于其柵極處于不導電狀態(tài)，輸入電阻可以大大提高，最高可達 105 歐姆。MOS 管通過改變柵源電壓的大小，來控制漏極電流的大小。

工作原理

R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2 組成緩沖器，與開關 MOS 管并接，能夠減少開關管電壓應力，降低 EMI，避免二次擊穿。在開關管 Q1 關斷時，變壓器的原邊線圈容易產生尖峰電壓和尖峰電流，這些元件組合在一起可以有效地吸收尖峰電壓和電流。

從 R3 測得的電流峰值信號參與當前工作周波的占空比控制，實現(xiàn)當前工作周波的電流限制。當 R5 上的電壓達到 1V 時，UC3842 停止工作，開關管 Q1 立即關斷。

R1 和 Q1 中的結電容 CGS、CGD 一起組成 RC 網絡，電容的充放電直接影響著開關管的開關速度。R1 過小容易引起振蕩，增加電磁干擾；R1 過大會降低開關管的開關速度。

Z1 通常將 MOS 管的 GS 電壓限制在 18V 以下，從而保護 MOS 管。

Q1 的柵極受控電壓為鋸形波，占空比越大，Q1 導通時間越長，變壓器儲存的能量越多。當 Q1 截止時，變壓器通過 D1、D2、R5、R4、C3 釋放能量，同時實現(xiàn)磁場復位，為下一次存儲、傳遞能量做好準備。IC 根據(jù)輸出電壓和電流時刻調整 ⑥ 腳鋸形波占空比的大小，從而穩(wěn)定整機的輸出電流和電壓。C4 和 R6 為尖峰電壓吸收回路。

推挽式功率變換電路

在推挽式功率變換電路中，Q1 和 Q2 將輪流導通，這種設計可以有效地提高功率變換效率，同時分散熱量，降低單個元件的熱應力，提高電路的可靠性。

有驅動變壓器的功率變換電路

在有驅動變壓器的功率變換電路中，T2 為驅動變壓器，T1 為開關變壓器，TR1 為電流環(huán)。驅動變壓器的作用是為開關管提供驅動信號，確保開關管的正常工作。電流環(huán)則用于檢測輸出電流，實現(xiàn)過流保護和電流穩(wěn)定控制。

三、應急電源 MOS 管作用

MOS 管在應急電源中具有至關重要的作用，主要體現(xiàn)以下幾個方面：

高頻開關功能

在應急電源中，MOS 管作為高頻開關元件，通過控制柵極電壓來改變漏源極之間的導通狀態(tài)，實現(xiàn)電流的快速接通和斷開。這種快速開關特性使得電源能夠在高頻下進行能量轉換，從而減小體積、提高功率密度和工作效率。

高效能量轉換

MOS 管的開關速度快（納秒級），支持高頻工作（幾十 kHz 至 MHz），減少開關損耗，提升電源整體效率。其低導通電阻（RDS(on)）特性使導通時壓降小，減少發(fā)熱，適合大電流應用。通過提高 MOS 管的工作頻率，可以減小變壓器等磁性元件的體積和重量，進而實現(xiàn)整個電源系統(tǒng)的小型化和輕量化。

精確穩(wěn)壓與保護

在應急電源中，MOS 管配合 PWM 控制器等芯片，能夠實現(xiàn)精準的電壓調節(jié)和過流保護。通過反饋機制，MOS 管根據(jù)輸出電壓和電流的變化，按需調整開關頻率和占空比，以維持輸出電壓的穩(wěn)定。當檢測到過載或短路時，MOS 管可以通過快速關斷來避免電源系統(tǒng)遭受損害。這一特性對于保障應急電源的可靠性和安全性至關重要，確保在關鍵時刻應急電源能夠正常工作，為關鍵設備提供穩(wěn)定的電力支持。
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