单端反激式开关电源(毕业设计)

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1、目录摘要II第一章开关电源概述11.1开关电源的定义与分类11.2开关电源的基本工作原理与应用11.2.1开关电源的基本工作原理11.2.2开关电源的应用21.3开关电源待解决的问题及发展趋势51.3.1开关电源待解决的问题51.3.2开关电源的发展趋势5第二章设计方案比较与选择72.1本课题选题意义72.2方案的设计要求72.3选取的设计方案8第三章反激式高频开关电源系统的设计93.1高频开关电源系统参数及主电路原理图93.2单端反激式高频变压器的设计103.2.1高频变压器设计考虑的问题103.2.2单端反激式变压器设

2、计113.3高频开关电源控制电路的设计153.3.1PWM集成控制器的工作原理与比较153.3.2UC3842工作原理173.3.3UC3842的使用特点183.4反馈电路及保护电路的设计193.4.1过压、欠压保护电路及反馈193.4.2过流保护电路及反馈203.5变压器设计中注意事项21第四章总结22参考文献23致谢24摘要开关电源的高频化电源技术发展的创新技术，高频化带来的效益是使开关电源装置空前地小型化，并使开关电源进入更广泛的领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展

3、与应用在节约资源及保护环境方面都具有深远的意义。为此本论文以反激式高频开关电源为设计方向而展开，对高频变压器的认知及所注意的问题，其中包括磁芯损耗、绕组损耗、温升以及磁芯要求。高频单端反激式变压器是本文的中心内容，其核心参数设计许多，具体内容正文中有详细介绍。其次是控制电路的设计，首先我们要对PWM集成控制器原理的有所了解，在此基础上保护两种控制模式分别是电压模式和电路模式。同时采用UC3842开关电源集成控制器，它是一种高性能的固定频率电流型集成控制器，能很好地应用在隔离式单端开关电源的设计，其最大优点是外接元件少，外电

4、路装配简单等。开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则，所以，在同一开关电源电路中，设计多种保护电路的相互关联和应注意的问题也要引起足够的重视。通过相关文献及实现数据的带入进行验证，最终确定出此设计方案是可行的，设计达到最初的效果。关键词：高频单端反激式变压器；PWM集成控制器；UC3842集成控制器；保护电路第一章开关电源概述1.1开关电源的定义与分类电是工业的动力，是人类生活的源泉。电源是产生电的装置，表示电源特性的参数有功率、电压、电流、频率；在同一参数要求下，又有重量、体积、效率和可靠性等指标。我们用的电

5、，一般都需经过转换才能合适使用的需要，例如交流转换成直流，高电压变成低电压，大功率变换小功率等。按照电子理论，所谓AC/DC就是交流转换为直流；AC/AC称为交流变交流，即为改变频率；DC/AC称为逆变；DC/DC为直流变交流后再变为直流。为了达到转换的目的，电流变换的方法是多样的。自20世纪60年代，人们研发出了二极管、三极管半导体器件后，就用半导体器件进行转换。所以，凡是用半导体功率器件作开关，将一种电源形态转换成另一种形态的电路，叫开关变换电路。在转换时，以自动控制稳定输出并有各种保护环节的电路，称为开关电源（Swi

6、tchingPowerSupply）人们在开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，也有AC/ACDC/AC如逆变器DC/DC变换器现已实现模块化，且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。1.2开关电

7、源的基本工作原理与应用1.2.1开关电源的基本工作原理开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线性电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小）/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。与线性电源相比，PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”，即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压22来实现的。脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。

8、一旦输入电压被斩成交流方波，其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压组数。最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。如图1.1所示。图1.1开关电源的基本组成图控制器的主要目的是保持输出电压稳定，其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块