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1、電力電子課程設(shè)計報告題目：開關(guān)電源課程設(shè)計專業(yè)：電氣自動化班級：電氣1012姓名學(xué)號:日期：2011年11月16日一、設(shè)計要求17（1）輸入電壓：AC220±10%V（2）輸出電壓:12V（3）輸出功率:12W（4）開關(guān)頻率:80kHz二、反激穩(wěn)壓電源的工作原理17圖2-1反激穩(wěn)壓電源的電路圖三、反激電路主電路設(shè)計（3-1）1.反激變壓器主電路工作原理反激式變換器以其電路結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉而深受廣大開發(fā)工程師的喜愛,它特別適合小功率電源以及各種電源適配器.但是反激式變換器的設(shè)計難點是變壓器的設(shè)計,因為輸
2、入電壓范圍寬,特別是在低輸入電壓,滿負載條件下變壓器會工作在連續(xù)電流模式(CCM),而在高輸入電壓,輕負載條件下變壓器又會工作在不連續(xù)電流模式(DCM);另外關(guān)于CCM模式反激變壓器設(shè)計的論述文章極少,在大多數(shù)開關(guān)電源技術(shù)書籍的論述中,17反激變壓器的設(shè)計均按完全能量傳遞方式(DCM模式)或臨界模式來計算,但這樣的設(shè)計并未真實反映反激變壓器的實際工作情況,變壓器的工作狀態(tài)可能不是最佳.因此結(jié)合本人的實際調(diào)試經(jīng)驗和心得,講述一下不完全能量傳遞方式(CCM)反激變壓器的設(shè)計.反激電路的理想化波形SuSiSi
3、VDtontoffttttUiOOOO反激電路原理圖1）工作過程：S開通后，VD處于斷態(tài)，W1繞組的電流線性增長，電感儲能增加；S關(guān)斷后，W1繞組的電流被切斷，變壓器中的磁場能量通過W2繞組和VD向輸出端釋放。反激電路的工作模式：17BRBSBHO圖8-18磁心復(fù)位過程電流連續(xù)模式：當(dāng)S開通時，W2繞組中的電流尚未下降到零。輸出電壓關(guān)系：電流斷續(xù)模式：S開通前，W2繞組中的電流已經(jīng)下降到零。輸出電壓高于式（8-3）的計算值，并隨負載減小而升高，在負載為零的極限情況下，….因此反激電路不應(yīng)工作于負載開路狀
4、態(tài)。172.設(shè)計原則和設(shè)計步驟變壓器設(shè)計步驟：1）計算原邊繞組流過的峰值電流。2）求原邊繞組電感。3）選擇磁心尺寸。4）計算氣隙。5）原邊繞組匝數(shù)計算。6）副邊繞組匝數(shù)計算。7）副邊繞組線徑。8）輔助繞組設(shè)計。（1）變壓器設(shè)計包括磁芯參數(shù)計算和選型；繞組匝數(shù)的計算和選線。1.總輸出功率P0=12V×1A=12W2.估算輸入功率η=75%P===16W3.直流輸入功率AC220V±10%Vin=AC220×(1-10%)×1.414=DC280VVin=AC220×(1+10%)×1.414=DC342V
5、174輸入電流Iin===0.057AIin===0.047A反激電路1）計算原邊繞組流過的峰值電流IPP0=1/2LpI2avef（1.1）設(shè)電路工作在不連續(xù)狀態(tài)Vin=Lp=DmaxTs得Vin=Lp（1.2）式（1.1）與（1.2）之比為=（1/2LpI2avef）/（Lp）令I(lǐng)ave=Ip得Ip=令=0.4S得Ip==0.19A2）求原邊繞組的電感值LP====8.29mmAPP=(6.33LpIpdw2)×108=3.17×10-4cm4ΔB=1/2BS=1/2×3900GS=1950GSAP
6、=Ae*Aw40.96mm2×78.08mm21/2LpIp2=1/2ΔBHVGVG=Ae*lg(cm2)17lg==0.024m2lg’=1/20.024=0.0123）選擇磁心尺寸。4）計算氣隙。5）原邊繞組匝數(shù)N=VinL=VinNP==197匝6）副邊繞組匝數(shù)計算VO+VD=Vin*N==11.8≈127）副邊繞徑電流密度大約4.3A/mm21A÷（4.3A/mm2）=0.23mm2N≈4股選擇多股絞線每股d=0.3mmN*∏*（）2=0.23mm24*∏*（）2*4.3A/mm2=1.2Ad=
7、0.2mm8）輔助繞組設(shè)計。（2）輸出電容的設(shè)計（3）設(shè)計數(shù)據(jù)變壓器：原邊T1T2副邊t1t2匝數(shù)197匝197匝12匝12匝線徑0.21mm0.21mm0.38mm0.21mm線股數(shù)112117元件名稱元件規(guī)格封裝數(shù)量備注電容10u/400VRB電解1 470u/35VRB電解2 100u/25VRB電解1 220u/25VRB電解1 10208052 10308053 二極管IN4007DIODE0.32 IN4148DIODE0.32 RF107DIODE0.31 排座2.54-2P
8、插座 1 5.08-2P插座 1 單排針40p 1 單排座40p 1 電感300UH引腳腳5mm立式1 MOSFETSSS3N90AI2PAK（TO-220)1 金屬膜電阻01/4W08051 1001/4W08051000 1K1/4W08051 3.3K1/4W08051 5.1K1/4W08051 20K1/4W08051 01/4WAXIAL0.31 221/4WAXIAL0.31 2.21/4WAXIAL0.
