反激式開關電源的設計

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1、設計報告課程名稱電力電子技術任課教師設計題目反激式開關電源的設計班級10自動化（2）班姓名日期2013-6-12目錄摘要21、課程設計的目的22、課程設計的要求22.1、題目22.2、設計裝置（或電路）的主要技術數(shù)據(jù)32.3、課程設計主要內(nèi)容33、總體方案的確定43.1、反激式開關電源的介紹43.2、UC3842式開關電源簡介63.2.1、UC3842內(nèi)部工作原理簡介63.2.2、UC3842的使用特點73.2.3、UC3842組成的反激式開關電源83.3、總體方案的確定94、電路的選擇104.1、路拓撲類型的選擇104.1.1、

2、撲結構選擇要注意的問題104.1.2、結構的對比分析114.2、反激變壓器的主要方程124.3、變壓器磁芯的選擇和匝數(shù)的計算134.3.1、變壓器的磁芯的選擇134.3.2、變壓器的匝數(shù)的計算154.3.2、磁芯等的各種損耗16心得體會18參考文獻19反激式開關電源的設計摘要反激式(Flyback)變壓器，或稱轉(zhuǎn)換器、變換器.因其輸出端在原邊繞組斷開電源時獲得能量故而得名反激式變壓器的優(yōu)點有:電路簡單,能高效提供多路直流輸出,因此適合多組輸出要求；轉(zhuǎn)換效率高,損失?。蛔儔浩髟褦?shù)比值較?。惠斎腚妷涸诤艽蟮姆秶鷥?nèi)波動時，仍可有較穩(wěn)定的

3、輸出，目前已可實現(xiàn)交流輸入在85~265V間.無需切換而達到穩(wěn)定輸出的要求。反激式變壓器的缺點有；輸出電壓中存在較大的紋波,負載調(diào)整精度不高,因此輸出功率受到限制，通常應用于150W以下；轉(zhuǎn)換變壓器在電流連續(xù)(CCM)模式下工作時，有較大的直流分量，易導致磁芯飽和，所以必須在磁路中加入氣隙，從而造成變壓器體積變大；變壓器有直流電流成份，且同時會工作于CCM/DCM兩種模式，故變壓器在設計時較困難，反復調(diào)整次數(shù)較順向式多，迭代過程較復雜。1、課程設計的目的通過開關電源技術的課程設計達到以下幾個目的：1、培養(yǎng)學生文獻檢索的能力，特別是

4、如何利用Internet檢索需要的文獻資料。2、培養(yǎng)學生綜合分析問題、發(fā)現(xiàn)問題，特別是解決問題的能力。3、培養(yǎng)學生運用知識的能力和工程設計的能力。4、培養(yǎng)學生運用仿真工具的能力。5、提高學生課程設計報告撰寫水平。2、課程設計的要求2.1、題目題目：反激式開關電源的設計注意事項：①學生也可以選擇規(guī)定題目方向外的其他開關電源電路設計。②通過圖書館和Internet廣泛檢索和閱讀自己要設計的題目方向的文獻資料，確定適應自己的課程設計方案。首先要明確自己課程設計的設計內(nèi)容。2.2、設計裝置（或電路）的主要技術數(shù)據(jù)圖1主要技術數(shù)據(jù)1、直流輸

5、入電壓110V2、直流輸出為兩端輸出，一端輸出直流電壓5V，輸出電流1A，另外一端輸出電壓15V，輸出電流500mA。3、要求反饋端接5V電壓輸出端。4、輸出紋波電壓≤0.2V5、輸入電壓在95~270V變化時，輸出電壓誤差≤0.03V2.3、課程設計主要內(nèi)容1、開關電源主電路的設計和參數(shù)選擇2、IGBT電流、電壓額定的選擇3、開關電源驅(qū)動電路的選擇4、開關變壓器設計5、畫出完整的主電路原理圖和控制電路原理圖6、電路仿真分析和仿真結果。3、總體方案的確定3.1、反激式開關電源的介紹開關電源具有能耗小、效率高、穩(wěn)壓范圍寬、體積小、重

6、量輕等突出優(yōu)點，在通訊設備、數(shù)控裝置、儀表儀器、影音設備、家用電器等電子電路中得到了廣泛應用。開關電源的基本組成如圖2所示，其中，DC/DC變換器用以進行功率變換，它是開關電源的核心部分；驅(qū)動器是開關信號的放大部分，對來自信號源的開關信號進行放大和整形，以適應開關管的驅(qū)動要求；信號源產(chǎn)生控制信號，該信號有它激或自激電路產(chǎn)生（本次課程設計要求它激）。比較放大器對給定信號和輸出反饋信號進行比較運算，控制開關信號的幅值，、頻率、波形等，通過驅(qū)動器控制開關器件的占空比，以達到穩(wěn)定輸出電壓值的目的。除此之外，開關電源還有輔助電路，包括啟動、

7、過流過壓保護、輸入濾波、輸出采樣、功能指示等電路。圖2開關電源的基本組成開關電源典型結構有串聯(lián)開關電源結構、并聯(lián)開關電源結構、正激開關電源結構、反激開關電源結構、半橋開關電源結構、全橋開關電源結構等。這里重點介紹一下反激開關電源結構。反激開關電源如圖3所示，當功率開關管VT導通時，輸入端的電能以磁能的形式儲存在變壓器的初級線圈N1中，由于同名端關系，次級側二極管V1不導通，負載沒有電流通過。當功率開關晶體管VT斷開時，變壓器次級繞組以輸出電壓U0為負載供電，并對變壓器進行消磁。圖3反激開關電源電反激開關電源電路簡單，輸出電壓U0即

8、可高于輸入電壓Ui又可低于輸入電壓Ui，一般適用于在輸出功率在200W以下的開關電源中。3.2、UC3842式開關電源簡介UC3842是美國Unitrode公司(該公司現(xiàn)已被TI公司收購)生產(chǎn)的一種高性能單端輸出式電流控制型脈寬調(diào)制器芯片，可直接驅(qū)