开关电源设计(1)

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1、武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书学号：课程设计题目开关电源设计学院自动化专业自动化班级姓名指导教师朱国荣年月日武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：专业班级：自动化班指导教师：朱国荣工作单位：自动化学院题目:开关电源设计初始条件：输入交流电源：单相220V，频率50Hz。要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、输出两路直流电压：12V，5V。2、直流最大输出电流1A。3、完成总电路设计和参数设计。时间安排：课程设计

2、时间为两周，将其分为三个阶段。第一阶段：复习有关知识，阅读课程设计指导书，搞懂原理，并准备收集设计资料，此阶段约占总时间的20%。第二阶段：根据设计的技术指标要求选择方案，设计计算。第三阶段：完成设计和文档整理，约占总时间的40%。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书目录摘要21方案设计31.1设计要求31.2设计方案32部分电路设计42.1电源变压器单元电路的设计42.2整流单元电路的设计42.3滤波单元电路的设计62.4稳压器单元电路

3、的选择62.5整体电路的参数确定72.5.1输入电压:72.5.2滤波部分72.5.3稳压部分72.5.4其他部分82.6整体电路设计图8结束语9参考文献1011武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书摘要开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成[4]。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备

4、，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。关键词：开关电源电力电子PWMMOSFET11武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书1方案设计1.1设计要求初

5、始条件：输入交流电源：单相220V，频率50Hz。要求完成的主要任务:1、输出两路直流电压：12V，5V。2、直流最大输出电流1A。3、完成总电路设计和参数设计。1.2设计方案要得到12V(5V)、1A的直流稳压电源，首先应使用变压器，将220V的电压降到合适的值。再通过整流电路将正弦波变为稳定的直流电压。再通过滤波及稳压电路，将整流过后的电压进行滤波稳压，最终得到满足要求的直流电源，通过接上负载电阻满足输出电流为1A的要求。滤波电容C的容量比较大，对于引入的各种高频干扰的抑制能力很差。所以在电

6、容C旁并联小容量电容器C1、C2，来抑制高频干扰。另外，稳压器由于分布参数的影响，有可能产生自激。输出端接入电容器C3、C4、C5、C6，是为了改善瞬态负载响应特性和减小高频输出阻抗。整理电路变压器交流电源负载稳压电路滤波电路图1.1开关电源流程图11武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书2部分电路设计2.1电源变压器单元电路的设计源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压。电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离，作为一种主要的软磁电磁元件，在电源技

7、术中和电力电子技术中得到广泛的应用。根据传送功率的大小，电源变压器可以分为几档：10kVA以上为大功率，10kVA～0.5kVA为中功率，0.5kVA～25VA为小功率，25VA以下为微功率。图2.1电源变压器电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离，作为一种主要的软磁电磁元件，在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。2.2整流单元电路的设计整流电路的任务是将交流电变换成直流电。二极管是构成整流电路的关键元件。在小功率（1kW以下）整流电路中，常见的几种整流电路有单相半波、全波、桥式和

8、倍压整流电路[3]。图2.2单相桥式整流电路11武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书图2.3单相桥式整流电路电压、电流波形桥式整流电路的工作原理如下：正半周时，对D1、D3加正向电压，Dl、D3导通；对D2、D4加反向电压，D2、D4截止。电路中构成e2、D1、Rfz、D3通电回路，在Rfz上形成上正下负的半波整流电压，负半周时，对D2、D4加正向电压，D2、D4导通；对D1、D3加反向电压，D1、D3截止。电路中构成e2、D2、Rfz、D4通电回路，同样在Rfz上形成上正下负的另外半波的