单端反激AC-DC-DC电源（20V，10W）设计课程设计说明书.docx

目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc328127350 1设计要求 2 HYPERLINK \l _Toc328127350 2设计原理 3 HYPERLINK \l _Toc328127353 2.1高频开关电源的基本组成 3 HYPERLINK \l _Toc328127354 2.1.1开关电源的输入环节 3 HYPERLINK \l _Toc328127355 2.1.2功率变换电路 4 HYPERLINK \l _Toc328127356 2.1.3 控制及保护电路 5 HYPERLINK \l _Toc328127353 2.2单端反激电源基本原理 7 HYPERLINK \l _Toc328127354 2.2.1共同关系式 7 HYPERLINK \l _Toc328127355 2.2.2连续工作模式 8 HYPERLINK \l _Toc328127354 2.2.3不连续工作模式（含临界工作模式） 8 HYPERLINK \l _Toc328127357 3单端反激AC-DC-DC电源的设计 9 HYPERLINK \l _Toc328127358 3.1 整流环节设计 9 HYPERLINK \l _Toc328127359 3.2滤波环节设计 12 HYPERLINK \l _Toc328127360 3.2.1滤波原理 12 HYPERLINK \l _Toc328127362 3.2.2 RC滤波电路 12 HYPERLINK \l _Toc328127364 3.2.3 LC滤波电路 13 HYPERLINK \l _Toc328127364 3.2.4 滤波参数设计 14 HYPERLINK \l _Toc328127390 3.3 主电路设计 16 HYPERLINK \l _Toc328127375 3.3.1单端反激式开关电源电路的设计 16 HYPERLINK \l _Toc328127375 3.3.2反馈环设计 16 HYPERLINK \l _Toc328127389 4 模型仿真 18 HYPERLINK \l _Toc328127358 4.1 AC DC整流滤波电路仿真 18 HYPERLINK \l _Toc328127359 4.2开环系统仿真 19 HYPERLINK \l _Toc328127358 4.3 闭环系统仿真 22 HYPERLINK \l _Toc328127392 5 小结 25 HYPERLINK \l _Toc328127393 参考文献 26 单端反激AC-DC-DC电源（20V，10W）设计 1 设计要求 初始条件： 设计一个AC-DC-DC电源，具体参数如下：三相交流输入220V/50Hz，输出直流电压20V,纹波系数5%，功率10W。 要求完成的主要任务: 对AC-DC-DC 电源进行主电路设计； 控制方案设计； 给出具体滤波参数的设计过程； 在MATLAB/Simulink搭建闭环系统仿真模型，进行系统仿真； 分析仿真结果，验证设计方案的可行性。 2 设计原理 2.1高频开关电源基本组成 高频开关电源主要由输入环节、功率变换电路以及控制驱动保护电路3大部分组成。 2.1.1开关电源的输入环节 1）输入浪涌电流和瞬态电压的抑制 （1）输入浪涌电流抑制 在合闸的瞬间，由于输入滤波电容的充电，在交流电源端会呈现非常低的阻抗，产生大的浪涌电流，为了将浪涌电流控制在安全范围内，根据高频开关电源功率的大小，一般采取以下两种方法：一种是限流电阻加开关，另一种是采用负温度系数热敏电阻的方法。? 限流电阻加开关的方法，是将限流电阻串接于交流线路之中或整流桥之后的直流母线上，开关与限流电阻并联，当滤波电容充满电荷后，开关导通，短接电阻，因此可用晶闸管组成无触点开关。 选择具有负温度系数的热敏电阻NTC取代上述电阻，就不需要开关。在合闸的瞬间NTC电阻的阻值很大，流过电流之后，温度上升，阻值迅速变小，既可以限制浪涌电流，又可以保证输入环节在稳态工作时不消耗太大的功率。 对于功率很小的开关电源，可以直接在线路中串接电阻限制浪涌电流。 （2）输入瞬态电压抑制 通常是在交流线路间并联压敏电阻或者瞬态电压抑制二极管来抑制输入瞬态电压。瞬态电压抑制二极管简称TVS器件，当承受一个高能量的瞬时过压脉冲时，其工作阻抗能立即降至很低，允许大电流听过，并将电压钳制到预定水平，它的应用效果相当一个稳压管，但TVS能承受的瞬时脉冲功率可达上千瓦，其钳位响应时间仅为1ps。在脉冲时间10ms条件下，TVS允许的正向浪涌电流可达50A~200A。双向TVS适用于交流电路，单向TV