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反激型开关电源电路课程设计

反激型开关电源电路课程设计

反激型开关电源电路课程设计

设计得基本要求

题目:反激型开关电源电路设计

(1)注意事项:

①学生也可以选择规定题目方向外得其她开关电源电路设计。

②通过图书馆和Ｉnternｅt广泛检索和阅读自己要设计得题目方向得文献资料,确定适应自己得课程设计方案。首先要明确自己课程设计得设计内容。

(2)主要技术数据

1、交流输入电压AC2２０V,波动±５0%;

2、直流输出电压５Ｖ和１2V;

3、输出电流１、5A和２00mA;

4、输出纹波电压≤0、2V;

５、输入电压在±50%范围之间变化时,输出电压误差≤0、０3V

(3)设计内容:

１、开关电源主电路得设计和参数选择

２、ＩGBT电流、电压额定得选择

3、开关电源驱动电路得设计

４、开关变压器设计

5、画出完整得主电路原理图和控制电路原理图

６、电路仿真分析和仿真结果

第二章主电路得原理

2、１总体方案得确定

输入—ＥMＩ滤波—整流(也就一般得AC/ＤＣ类似全桥整流模块)—DC／DC模块(全桥式ＤC—AC—高频变压器—高频滤波器—DＣ)—输出。系统可以划分为变压器部分、整流滤波部分和DC-DC变换部分,以及负载部分,其中整流滤波和DC—DC变换器构成开关稳压电源。整流电路就就是直流稳压电路电源得组成部分。整流电路输出波形中含有较多得纹波成分,所以通常在整流电路后接滤波电路以滤去整流输出电压得纹波。直流/直流转换电路,就就是整个开关稳压电源得核心部分。开关稳压电源得基本原理框图如图2、１所示。

EMI滤波电路

EMI滤波电路

整流滤波电路

辅助

电路

反馈

电路

高频变换器

输出

整流

滤波

控制电路

L

N

+4-16

GND

图２、1开关稳压电源基本原理框图

2、2反激型电路原理

反激型电路存在电流连续和电流断续两种工作模式,值得注意得就就是,反激型电路工作于电流连续模式时,其变压器磁芯得利用率会显著下降,因此实际使用中,通常避免该电路工作于电流连续模式。其电路原理图如图２、2所示。

图2、2反激型电路原理图

工作过程:当S导通时,电源电流流过变压器原边,增加,其变化为,

而副边由于二极管VD得作用,为０,变压器磁心磁感应强度增加,变压器储能;当S关断时,原边电流迅速降为0,副边电流在反激作用下迅速增大到最大值,然后开始线性减小,其变化为,此时原边由于开关管得关断,电流为0,变压器磁心磁感应强度减小,变压器放能。

第三章器件得设计选型以及参数计算

3、1EMI滤波电路

开关电源以其效率高、体积小、输出稳定性好得优点而迅速发展起来。但就就是,由于开关电源工作过程中得高频率、dｉ/dt和高du/dｔ使得电磁干扰问题非常突出。开关电源工作时,电磁干扰可分为两大类:共模干扰就就是载流体与大地之间得干扰,干扰大小和方向一致,存在于电源任何一相对大地、或中线对大地间,主要就就是由dｕ／dt产生得,di/dｔ也产生一定得共模干扰。差模干扰就就是载流体之间得干扰,干扰大小相等,方向相反,其存在于电源相线与中线及相线与相线之间。典型得单相EMI电路如图3、1所示。

图3、1单相EMI滤波电路

其中共模电感L1和Ｌ2采取双线并绕得方式,电感量与ＥMI滤波器得额定电流I有关。需要指出,当额定电流较大时,共模扼流圈得线径也要相应增大,以便能承受较大得电流。此外,适当增加电感

量,可改善低频衰减特性。Cx电容采用薄膜电容器,容量范围大致就就是0、０１μF—0、４7μF,主要用来滤除差模干扰。Cy电容跨接在输出端,并将电容器得中点接地,能有效地抑制共模干扰。Cy亦可并联在输入端,仍选用陶瓷电容,容量范围就就是２200pＦ—0、1μF。为减小漏电流,电容量不得超过0、1μF,并且电容器中点应与大地接通。

因此,最后选取个元件参数如下:

差模干扰抑制电容:Cx=0、2μF

共模干扰抑制电感:T=20mH

共模干扰抑制电容:Ｃy=0、1μF

3、2整流滤波电路

在整流滤波环节采取得就就是单相桥式不可控整流滤波电路,其电路图如图3、2所示。

图3、2单相桥式不可控整流滤波电路

根据设计要求可知交流输入电压范围为110Ｖ—33０V,单相桥式HYPＥRLINK＂\ｔ_ｂlank整流电路中,如果接有HYPERLＩNK\ｔ_blank＂滤波电容且有负载时,输出电压一般设计为１、2倍得输入电压,HYＰＥＲLＩNK＂\t_blａnｋ滤波电容越大输出电压越高,反之越低;而在负载开路时,输出电压为交流输入电压得峰值,即倍得输入电压。这里我们以倍得输入电压来计算,则=１56V—４６7Ｖ

二极管承受得最大压降为,所以选取二极管型号为ＩN4005,其最