单端反激式开关电源的设计230转6V要点.pdf

《电力电子技术》 课程设计报告 题 目： 单端反激式开关电源的设计 (230/6V) 学 院： 信息与控制工程学院 一、课程设计目的 （1）熟悉 Power MosFET的使用； （2 ）熟悉磁性材料、磁性元件及其在电力电子电路中的使用； （3 ）增强设计、制作和调试电力电子电路的能力； 二、课程设计的要求与内容 本课程设计要求根据所提供的元器件设计并制作一个小功率的反激式开关 电源。 电源的输入、输出电压有老师指定。我们是 230V/6V。 可以用万用版手焊， 也可以画 PCB图制作电路板， 根据焊的或者画的结果进 行加分。 三、设计原理 1、 引言 电力电子技术有三大应用领域： 电力传动、 电力系统和电源。在各种用电设 备中，电源是核心部件之一， 其性能影响着整台设备的性能。电源可以分为线性 电源和开关电源两大类。 线性电源是把直流电压变换为低于输入的直流电压， 其工作原理是在输入与 输出之间串联一个可变电阻（功率晶体管） ，让功率晶体管工作在线性模式，用 线性器件控制其阻值的大小，实现稳压的输出，电路简单，但效率低。通常用于 低于 10W的电路中。通常使用的 7805，7815 等就属于线性电源。 反激式功率变换器是功率电源中的一种，是一种应用非常广泛的开关电源， 本课程设计就是设计一个反激变换器。 1、开关型稳压电源的电路结构 （1）按驱动方式分，有自激式和他激式。 （2）按 DC/DC变换器的工作方式分：①单端正激式和反激式、推挽式、半 桥式、全桥式等；②降压型、升压型和升降压型等。 （3）按电路组成分，有谐振型和非谐振型。 （4）按控制方式分：①脉冲宽度调制 (PWM)式；②脉冲频率调制 (PFM)式； ③PWM与 PFM混合式。 DC/DC变换器用于开关电源时， 很多情况下要求输入与输出间进行电隔离。 这时必须采用变压器进行隔离， 称为隔离变换器。 这类变换器把直流电压或电流 变换为高频方波电压或电流， 经变压器升压或降压后， 再经整流平滑滤波变为直 流电压或电流。因此，这类变换器又称为逆变整流型变换器。 DC/DC变换器有 5 种基本类型：单端正激式、单端反激式、推挽式、半桥式 和全桥式转换器。 2、反激变换器工作原理 基本反激变换器如图 3 所示。假设变压器和其他元器件均为理想元器件， 稳 态工作如下： 当有源开关 Q导通时，变压器原边电流增加， 会产生上正下负的感应电动势， 从而在副边产生下正上负的感应电动势，如图 3 （a）所示，无源开关 VD1 因反 偏而截止，输出由电容 C 向负载提供能量， 而原边则从电源吸收能量，储存于磁 路中。 当有源开关 Q截止时， 由于变压器磁路中的磁通不能突变， 所以在原边会感 应出上负下正的感应电动势，故 VD1 正偏而导通，如图 3 （b）所示，此时磁路 中存储的能量转到副边， 并经二极管 VD1向负载供电， 同时补充滤波电容 C在前 一阶段所损失的能量。 输出滤波电容除了在开关 Q导通时给负载提供能量外， 还 用来限制输出电压上的开关频率纹波分量，使之远小于稳态的直流输出电压。 图 3 反激变换器工作状态 反激变换器的工作