华科电气_电力电子课程设计报告

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1、电气学科大类电力电子课程设计实验报告姓名学号专业班号12目录一、单端反激电源原理及本实验电路原理…………………………3二、主电路元件及变压器的计算与设计……………………………8三、实验数据…………………………………………………………10四、试验分析…………………………………………………………10五、实验心得体会……………………………………………………1112一、单端反激电源原理及本实验电路原理1、概述本实验是多种电力电子知识的综合，包括了单端反激电源原理、整流桥原理、触发原理、闭环控制原理等。以下我们一次介绍。2、单端反激电源

2、原理（a）反激变换器——开关管导通时电源将电能转为磁能储存在电感（变压器）中，当开关管关断时再将磁能变为电能传送到负载。（b）单端变换器——变压器磁通仅在单方向变化。（a）T导通时的关系式N1*为正，D1截止，12（b）T阻断时的关系式(c)综合通、断两种情况的关系式1）在T阻断期结束，T再次开始导通的瞬间，电流从N2的转到N1绕组的电流初值为i10，所以2）稳态运行时在一个周期TS中增加的磁通应等于减少的磁通量，所以得到输出直流电压平均值123）N1绕组的最大电流：（d）关系式N2绕组的最小电流电流i2不断流的条件i2min

3、≥0，所以有开关管阻断、D1导通时承受的正向电压123、其他原理1、整流桥将交流电压整流为直流电压。由于有纹波影响，通常需要LC滤波。2、触发器由发光二极管LED和光控晶闸管LAT组成光电耦合隔离较变压器隔离电磁干扰小SCR只要求有脉冲电流触发其开通，脉冲电流Ig上升沿要陡，强触发数值要足够大（脉冲足以使SCR立即开通）3、闭环控制原理用电压反馈技术使光耦触发电路跟踪输出电压，从而，在输出端电压大时控制开关管，减小输出电压，反之类推。从而起到稳压作用。124、本实验电路原理电路原理简述如下：（1）保险丝接在输入端，防止短路等电

4、路故障。（2）负温热敏电阻能平衡温度升高造成的电阻升高。（3）整流桥将交流转化为直流方波。（4）直流方波经过变压器后，与副边1成单端反激变换器。（5）且通过闭环控制，将输出电压与某电压作比较，从而控制光耦，进而控制开关管。（6）同时，与副边2所得方波，经过光耦触发电路控制，将其作为触发电压，从而驱动开关管，使单端反激变换器工作。（7）其余电容、电感起滤波稳压等作用。1212二、主电路元件及变压器的计算与设计1、主电路元件表元件代号元件名称参数数量备注Rt负温热敏电阻10Ω1F保险管1A/250V1BR整流桥KBP2061A/4

5、00V1R1电阻200K1W1C3电解电容22u/400V1R2电阻100K/1W1C4电容2200P/1KV1D2快速管HER1051A/500V1U1TOP2231U1散热器24*17*161D4快速管HER2032A/300V1C9电解电容470u/25V1C10电解电容220u/16V1L2磁环（电感）φ4（内径）1自制品R9电阻82Ω1/2W1D3二极管IN4148100mA/200v1C7电容0.1u/63V1R3电阻9.1Ω1/4W1C5电解电容47u/25V1C6电容2200(1000)P/1KV1U3光耦PC

6、817或NEC25011R5电阻5.1Ω1/4W1R6电阻62Ω1/4W1Vz稳压管3.9V/0.5W1B开关变压器磁芯EI1251EI2519电路板1自制品电路板安装说明：1．印制电路板上C!、C2、L1不安装，用短接线将J1、J2、J3短接；2．D1不安装；D5*不安装，短接，若做成充电电路，需安装D5；3．CN1、CN2插件不安装4．R4不安装，要短接；L2自制电感，3～5匝。122、变压器的计算与设计输入电压：65~265VAC额定输出电压5VDC；额定负载电流为2A。变压器参数：原边：64匝副边1：3匝副边2：7匝磁

7、芯资料LP3μ=2000~2500Bm=300mT12三、实验数据空载时：输入电压/V6585105125145165185205225245265输出电压/V5.785.785.785.785.785.785.785.785.785.785.78负载时：输入电压/V6585105125145165185205225245265输出电压/V5.675.695.705.715.715.715.715.725.725.725.72四、试验分析对于空载情况，我们通过实验所得的数据显示，随着输入电压的增大，其输出电压时恒定的，这表明空

8、载时，单端反激电源是稳压的。对于负载情况，随着电压的增大，其输出电压有微小的增大，但在误差范围内，其确实是稳压的。我认为，由于其负载并非如空载时的输出电阻大（空载时输出电压无限大），再加上本身其输出特性并非很好，有输出纹波，所以没能像空载时的效果好，只是在误差范围内能稳压。从