开关电源课程设计解读.doc

太原理工大学课程设计任务书 学生姓名 课程名称 开关电源技术 设计名称 反激型开关电源电路设计 1、交流输入电压AC380V，电压波动±50%；2、直流输出电压15V，6A、输出纹波电压≤0.2V；、输入电压在之间时，输出电压误差≤0.0V； 、开关电源主电路的设计和参数选择 IGBT电流、电压额定的选择 开关电源驱动电路的设计开关画出完整的主电路原理图和控制电路原理图 电路仿真分析和仿真结果 开关电源技术 前言 随着电力电子技术的发展，开关电源的应用越来越广泛。反激式开关电源以其设计简单，体积小巧等优势，广泛应用于小功率场合。开关电源以其小型、轻量和高效率的特点，被广泛地应用于各种电气设备和系统中，其性能的优劣直接关系到整个系统功能的实现。开关稳压电源有多种类型，其中单端反激式开关电源由于具有线路简单，所需要的元器件少，能够提供多路隔离输出等优点而广泛应用于小功率电源领域。 本论文根据输入电压经EMI滤波设计整流桥，再与直流变压器开关管构成反激电路。通过输出反馈经UC3842控制占空比，从而使输出电压稳定。反激电路中开关管开通原边线圈储存能量，副边不导通。原边关断时，线圈储存的能量通过互感向负载提供能量。输出电压反馈由TL431和光耦构成，当输出稳定时，有一个稳定的电流；当输出电压增大时，TL431分流增加，发光二极管亮度改变，使三级管电流改变，致使开关管控制导通占空比改变，从而使输出电压减小。另外，芯片UC3842引脚接一电流反馈，通过控制分压值实现截流保护，防止输出过电流。 设计中，直流变压器的设计是重点，需要计算其原边电感，原副边匝数，铁芯的选择，根据这些参数构造电路图，计算各电容电阻值及二极管承受的反压，选择合适的型号。 论文先介绍了开关电源及反激式开关电源，然后介绍器件选型，再分部分介绍主电路、控制电路和保护电路，最后附表为选择时参数参考表和总电路图。 目录 前言 开关电源概述………………………………………………………………1 1.1开关电源综述……………………………………………………………………1 1.2反激式开关电源介绍……………………………………………………………2 第二章 总体方案的确定……………………………………………………………2 2.1总体设计思路及框图……………………………………………………………2 2.2仿真原理图 ………………………………………………………………………3 第三章 具体电路设计………………………………………………………………5 3.1EMI滤波电路……………………………………………………………………5 3.2整流滤波电路设计………………………………………………………………6 3.3 高频变压器的设计………………………………………………………………7 3.4控制反馈电路的设计……………………………………………………………15 3.5保护电路的设计…………………………………………………………………17 3.6输出侧滤波电路设计……………………………………………………………18 第四章 电路仿真与结果……………………………………………………………19 4.1 EMI滤波电路……………………………………………………………………19 4.2整流电路…………………………………………………………………………21 4.3反激型电路………………………………………………………………………22 4.4反馈电路…………………………………………………………………………23 4.5总电路……………………………………………………………………………24 心得体会…………………………………………………………………………… 25 参考文献…………………………………………………………………………… 26 反激型开关电源电路设计 图1.1开关电源典型结构 当交流输入电压、负载等变化时，直流输出电压也会变化。这是可以调节逆变器输出的方波脉冲电压的宽度，使直流输入电压保持稳定。 1.2反激式开关电源介绍 反激式开关电源的典型电路如下图所示。反激，是指当开关管VT1导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1整流和电容C滤波后向负载输出。反激式开关电源以主开关管的周期性导通和关断为主要特征。开关管导通时，变压器一次侧线圈内不断储存能量；而开关管关断时，变压器将一次侧线圈内储存的电感能量通过整流二极管给负载供电，直到下一个脉冲到来，开始新的周期。 开关电源中的变压器起着储能元件的作用，可以看做是一对互相耦合的电感，其功能有：一通过它实现电场-磁场-电场能量的转换，为负载提供稳定的