在本设计中，脉冲隔离采用专业的电气隔离器件TLP250，隔离工作原理与PC817类似，内部输入端是一个发光二极管，输出端是一个光感二极管、运放、图腾柱等原件组成的感应电路，当发光二极管导通时，7脚输出高电平，正好与3脚输入的电平相反。在电路中，通过延长3脚的高电平，就能减少输出高电平的导通时间，通过这样的延时电路就能完成死区设置的要求。如图4-15为死区时间控制电路。
VCC+12VU2112348765FR107D27R71R5747KORU22A100TLP250104C48C5422uF/25VC4247
图4-15 死区时间的设计电路图
输入脉冲电容电压门限电压逻辑或门输出脉冲TLP250输出脉冲
图4-16 死区时间产生过程
26
如图4-16所示，为电路的工作过程。延时电路主要利用了电容电压的保持性原理，当输入端有输入脉冲信号时，逻辑或门立即响应输出高电平，但是当高电平结束下降沿来临时，逻辑或门输出不会立即降为低电平。因为输入端的RC电路并不会立即将输入拉为低电平，而会有一个放电的过程，在放电的过程中，电压会保持一定的时间，当放电的电压低于逻辑门的门限电压时才会使输出将为低电平。
4.2.3 采样电路的设计
在本设计中，采样电路主要包括三部分：光伏电池的电压和电流的采样，输出直流电压的采样，分别通过隔离采样电路将高电压和大电流转换为弱电压信号传个单片机和振荡芯片的控制端，以达到对输出和输入信号的控制，实现设计的要求。
1.光伏电池阵列采样电路和直流升压后的采样电路
在本设计的采样电路中，为了使设计思想更加简洁，输出直流部分的电压采样电路与光伏电池的采样电路相同相同，将直流电压分压后，得到低于5V的电压信号，通过线性光耦隔离，将电压信号传送给单片机和PWM芯片，电路原理图如图4-17和4-18所示。
Vpv+12VR625K4个串联R710KR81K312LM32411R14U3AHCNR201U81LED CATHNC2LED ANNC3CATH1CATH24AN1AN210K8765U3B576LM324采样信号4SGNDSGNDSGNDSGND
图4-17 光伏阵列采样电路
VDCVCCR339K4个串联R410KR51K32LM32411R13U7U2A11234LED CATHNCLED ANNCCATH1CATH2AN1AN2HCNR201SGND8765576LM324反馈电压10KU2B4SGNDSGNDSGND
27
图4-18 直流升压电路电压检测电路
在以上两个电压采样电路中，线性光耦采用的是HCNR201，由于其内部有一个反馈光敏二极管，使得该光耦的的线性度能够达到90%以上。在上图中，输入和输出电压比为1:1，传输比有以下关系：
K?VfR13VR5 （4-20） R4式中：K—光耦传输比，一般为1
Vf—反馈电压
又式（4-20）可以得出下式：
VfVR5?KR13 R4由此可知，输入输出电压的比例至于式中的两个电阻的比值有关，所以在设计中选择两个电阻为10K，输入和输出电压比为1。
2．光伏阵列电流采样电路
考虑到检测信号必须经过隔离之后才能送给单片机的A/D转换管脚，所以，在本设计中使用了霍尔传感器，型号为莱姆公司的LA25-NP，对光伏阵列的输出电流进行采样，电路等效图如图4-19所示。
U28k1k2INOUTLA25-NPV+MV-32+12V-12V电流采样R102200
4-19 电流采样等效图
原边输入端为K1，输出端为K2，通过检测M端的电压信号，就能确定光伏阵列的实时电流信号。由于该传感器内部有现成的线圈，不需要人为绕制线圈，只要按照一定规律连接，就能得到我们想要的传输比例，如图4-20为该LA25-NP的管脚示意图，按照如图所示的连接方法焊接电路就能得到所
28
需要的传输比。
54321678910
图4-20 管脚连接示意图
按照上图的所示连接，电流传输比为1000:3，检测的电流为3.2A-6.6A，经过电流传感器之后，在测试端检测到的电压为1.92V-3.96V，电压输出的范围能够被单片机识别。
4.2.4 控制部分供电电源的设计
在本设计中，辅助电源采用的是反激拓扑，输出有四路电源，其中?12V的电源给控制电路中的双电源运放、PWM控制芯片和基准电路等供电，5V电源主要给单片机供电，另外一路电源VCC主要为控制电路的隔离驱动与采样电路的高压侧提供电源。对于电源多路输出一般采用稳定最低电压的方法，所以本设计中的辅助电源对5V电压进行稳定。
辅助电源的控制芯片采用的是UC3843，该芯片是电流型控制芯片，对变压器原边进行电流采样，稳定电流环，对副边进行电压采样，控制输出电压稳定，保证能够得到一个稳定的直流电源。
振荡频率的计算如下：
1.81.8f???68KHz
RTCT12?103?22?102?10?12开关器件选择的是IRF840，500V、8A，满足设计的要求。 辅助电源的供电电源VCC除了给自己供电以外，还给主电路后级全桥处的高压侧的驱动提供自举电源，还给前级控制电路提供一个给电压驱动升压电路。
该辅助电源有一定的缺点，就是没有稳压的输出电压不能够稳定在设计要求的电压值，会有一定范围内的波动，但是波动电压幅度不大，对本设计的需求影响不大，可以不考虑波动问题。
29
使用辅助电源时，应该注意电源接到芯片或者是经过很长的走线时，应该在电源需求处对地接一个电容，减小电源的波动。如图4-21所示，为辅助电源原理图。
VpvR84135KSVCC+5VR764.7KC40104R774.7KR7910KPC817T3TL431R80R8110K220U27C41104R821KSGNDVREF1U28812VREF7VITR2*C46103/1KVR8868K/2WD31D301N4148R8510R86R872.7*1KC44471SGNDMUR1100*QIRF840**D33+12VUF4002D34UF4002C4847uF/35VC52104+5VC4947uF/35VC53104C43104SGND63D32UF4002D35UF4002COMPOUTPUTCSGND5C5047uF/35VC54104D36-12VVCCVFB4RT/CTSGNDR83C4212K222VREF1SVCC3843TRANS1SGNDR891N4148C47C511K47uF/35V104SGND
图4-21 辅助电源电路
30
