单端反激式开关电源的设计及仿真研究-电源在线网.doc

单端反激式开关电源的设计及仿真研究 来源：电源在线网 Single-ended Flyback Switching Power Supply Design and Simulation 马暖，苟艳娜 ，李晓青 兰州交通大学 自动化与电气工程学院 (甘肃 兰州 730070) Ma nuan, Gou yanna, Li xiaoqing, School of Automation Electrical Engineering, Lanzhou Jiaotong University (Lanzhou, 730070, China) 摘要：电源是各类电子设备的重要组成部分。设计了以SG1844控制器为核心的单端反激式开关电源的电路 ，给出了系统的变压器、电压环以及电流环的主要参数设计方法，建立了模型并运用ORCAD/PSPICE对开关电源的整体电路进行仿真实验，结果表明该设计的可行性。 关键词：开关电源 双环控制 高频变压器 PSPICE仿真 Abstract： Various types of electronic equipment, power supply is an important part. SG1844 controller is designed with the core of single-ended flyback switching power supply circuit, given the system transformer, the voltage loop and current loop of the main parameters of the design method, a model and the use of ORCAD/PSPICE for the overall switching power supply circuit simulation results show the feasibility of the design. Keywords: Switching power supply, Dual-loop control, High frequency transformer, PSPICE Simulation ［中图分类号］TN86 ［文献标识码］ A 文章编号：1561-0349（2011）09- 1 引言 由于开关电源既节能又带来巨大的经济效益，引起社会各界的重视而得到迅速推广。随着电源技术的飞速发展，高频化、小型化、集成化成为开关稳压电源的发展趋势。单端反激式开关电源不仅具有体积小、效率高、线路简洁、可靠性高的优点，而且有自动均衡各路输出负载的能力，所以常常被用于设计大功率高频开关电源的辅助电源或功率开关的驱动电源[1-2]。PSPICE软件是EDA领域最负盛名的公司ORCAD所开发的通用电路模拟仿真软件。与其他的仿真软件比较，PSPICE具有优点：增加了模型和元器件的种类，用户可以直接调用模型库中的元器件，也可以根据实际的需要修改模型的参数，或是建立自己的模型运用PSPICE建立的模型比较精确，可以更好的模拟实际电路由于利用PSPICE对电路进行分析不需要实际的元器件，因此，在仿真中不会受到元器件的数量和类型的影响PSPICE的操作比较简单，实用性强，利用它用户可以对复杂的电路进行仿真，减少电路设计的周期和费用。PSPICE具有良好的人机界面和控制方式，通过波形分析窗口，用户可以方便观察输出波形的性质 2 单端反激式开关电源的基本原理 开关电源是将交流输入（单相或三相）图:交流输入电压经电网滤波、整流滤波得到直流电压U1，通过功率开关管VT或MOSFET斩波、高频变压器T降压之后，输出所需的高频矩形波电压，最后经过由VD、C2组成的输出整流滤波电路，得到需要的高质量、高品质的直流电压UO输出。利用电流检测电阻将开关管的电流转化成电压反馈信号，然后再与电压控制环检测到的电压进行比较，产生PWM 图1 单端反激式开关电源的基本原理图 3 单端反激式开关电源电路的设计 本文对多功能单端反激式开关电源电路的设计，只集中在高频变压器和控制电路的设计。控制方法有：峰值电流控制模式，它是一种固定时钟开启、峰值电流关断的控制方法，它不是用电压误差信号直接控制PWM脉宽，而是用峰值电感电流间接控制PWM脉宽；平均电流控制模式，也是一种恒频控制，它的优点是抗干扰性好，缺点是电路比较复杂，设计不合理时会产生振荡；滞环电流控制模式，它是一种变频调制，其优点是工作稳定性好，抗干扰性好，不易产生振荡，缺点是对电感电流要进行全面的检测和控制。比较以上三种控制方法，本设计采用峰值电流控制模式。多功能开关电源的性能指标为： 输入直流电压：17