開關(guān)電源報(bào)告

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1、課程作業(yè)課程名稱__開關(guān)電源技術(shù)______題目名稱__反激變換器_________學(xué)生學(xué)院__物理與光電工程_____專業(yè)班級(jí)__________學(xué)號(hào)____________學(xué)生姓名______________指導(dǎo)教師___潘永雄___________2015年6月121616目錄一、引言4二、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求41、設(shè)計(jì)內(nèi)容42、設(shè)計(jì)要求4三、設(shè)計(jì)方案4四、設(shè)計(jì)原理方框圖5五、核心元件介紹51、FAN7930B控制芯片52、TL431精密可調(diào)基準(zhǔn)電源6六、設(shè)計(jì)步驟61、輸入保護(hù)電路62、EMI濾波電路73、DD吸收回路74、確定反射電壓75、計(jì)算匝比n86、計(jì)算特征函

2、數(shù)F2()和系數(shù)87、初級(jí)繞組電感峰值電流最大值88、初級(jí)繞組最小電感量89、估算電感體積910、計(jì)算匝數(shù)911、計(jì)算初級(jí)繞組電流有效值1012、計(jì)算特征函數(shù)F3（）與次級(jí)繞組電流有效值1013、ZCD輔助繞組匝數(shù)1114、輸出電容估算1115、電流取樣電阻1216、IVN引腳偏置1317、ZCD電阻確定1318、光耦和TL431的偏置1319、輸出電壓取樣電路1420、三極管有源啟動(dòng)電路14七、電路原理圖及PCB圖151、電路原理圖152、PCB圖16八、調(diào)試方法16九、參考文獻(xiàn)1716一、引言電力電子技術(shù)有三大應(yīng)用領(lǐng)域：電力傳動(dòng)、電力系統(tǒng)和電源。在各種用電設(shè)備中，

3、電源是核心部件之一，其性能影響著整臺(tái)設(shè)備的性能。電源可以分為線性電源和開關(guān)電源兩大類。?線性電源是把直流電壓變換為低于輸入的直流電壓，其工作原理是在輸入與輸出之間串聯(lián)一個(gè)可變電阻（功率晶體管），讓功率晶體管工作在線性模式，用線性器件控制其“阻值”的大小，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的輸出，電路簡單，但效率低。開關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)，在這兩種狀態(tài)中，加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的（在導(dǎo)通時(shí)，電壓低，電流大；關(guān)斷時(shí)，電壓高，電流?。?，所以開關(guān)電源具有能耗小、效率高、穩(wěn)壓范圍寬、體積小、重量輕等突出優(yōu)點(diǎn)，在通訊設(shè)備、儀器儀表、數(shù)碼影音、家用電器等電子產(chǎn)品中得到了廣泛的

4、應(yīng)用。反激式功率變換器是開關(guān)電源中的一種，是一種應(yīng)用非常廣泛的開關(guān)電源。反激變換器本質(zhì)上屬于Buck-boost變換器，輸入回路與輸出回路隔離，可以升壓，也可以降壓。在100W以內(nèi)隔離式開關(guān)電源中得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)輸入電壓與輸出電壓的范圍，可以選擇單管反激或雙管反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求1、設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)反激變化器的工作原理，自己制定指標(biāo)，設(shè)計(jì)一個(gè)反激變換器開關(guān)電源。2、設(shè)計(jì)要求①、交流輸入電壓范圍：90V~265V；②、變換器工作在BCM模式；③、輸出電壓為60V；額定輸出電流為0.2A；輸出功率為12W；④、目標(biāo)效率為0.88；⑤、工作頻率為100KHz；

5、⑥、輸出紋波電壓為5V；⑦、次級(jí)整流二極管D正向壓降為0.9V；三、設(shè)計(jì)方案16在輸入級(jí)進(jìn)行EMI濾波后，通過整流橋?qū)C轉(zhuǎn)換成DC，經(jīng)過電容濾波后利用反激變化器進(jìn)行DC-DC變換。反激變換器的開關(guān)管的通斷有控制芯片F(xiàn)AN7930B產(chǎn)生的PWM控制信號(hào)進(jìn)行控制。而反饋回路由TL431精密可調(diào)基準(zhǔn)電源、補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)、光耦等器件組成。四、設(shè)計(jì)原理方框圖系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖，如圖1所示交流輸入輸入保護(hù)、EMI濾波整流、濾波反激變換器基本電路結(jié)構(gòu)取樣電路FAN7930B輸出PWM控制圖1五、核心元件介紹1、FAN7930B控制芯片它是一款具有有源功率因素校正的的控制器，使用比較內(nèi)部斜坡

6、信號(hào)和誤差放大器輸出電壓的模式PWM來生成MOSFET控制信號(hào)。由于壓電模式CRMPFC控制器無需整流AC線路信息，因此電流模式CRMPFC控制器所必需的輸入壓電傳感器網(wǎng)絡(luò)的功率損耗就得到了節(jié)省。FAN7930B控制芯片還提供過壓保護(hù)、開路反饋保護(hù)、過流保護(hù)、輸入電壓缺失檢測和欠壓閉鎖保護(hù)。附加的OVP引腳，因INV引腳處連接的電阻損壞導(dǎo)致輸出電壓超過過壓保護(hù)電平時(shí)，可關(guān)斷升壓功率級(jí)。如果INV引腳電壓小于0.45V且工作電流變得非常小，則可禁用FAN7930B。由于采用新變量實(shí)時(shí)控制的方法，因此總諧波失真要比傳統(tǒng)CRM升壓PFC的IC小。162、TL431精密可調(diào)基

7、準(zhǔn)電源TL431的特點(diǎn)是：穩(wěn)壓值從2.5~36V連續(xù)可調(diào);參考電壓原誤差+-1.0%，低動(dòng)態(tài)輸出電阻,典型值為0.22歐姆輸出電流1.0~100毫安;全溫度范圍內(nèi)溫度特性平坦，典型值為50ppm;低輸出電壓噪聲。六、設(shè)計(jì)步驟1、輸入保護(hù)電路輸入電路由保險(xiǎn)絲（管）、防雷器件（壓敏電阻等）器件組成。本設(shè)計(jì)沒有設(shè)計(jì)防雷功能。所以輸入保護(hù)電路只有保險(xiǎn)絲。1）、保險(xiǎn)絲（管）保險(xiǎn)管是防止后級(jí)電路異常時(shí)損壞開關(guān)電源內(nèi)部元件以及燒壞PCB板上的布線。保險(xiǎn)管的參數(shù)必須選擇得當(dāng)，否則后級(jí)電路出現(xiàn)異常大電流時(shí)沒有熔斷，或者在正常工作的時(shí)候，保險(xiǎn)管意外熔斷，致使開關(guān)電源沒法