电力电子装置课设张弛

《电力电子装置课设张弛》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、武汉理工大学《电力电子装置》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：张弛专业班级：电气1002班指导教师：许湘莲工作单位：武汉理工大学题目:单端反激AC-DC-DC电源（15V，10W）设计初始条件：设计一个AC-DC-DC电源，具体参数如下：单相交流输入220V/50Hz，输出直流电压30V,纹波系数<5%，功率45W。（根据具体仿真或设计可修改红色参数）要求完成的主要任务:（1）对AC-DC-DC电源进行主电路设计；（2）控制方案设计；（3）给出具体滤波参数的设计过程；（4）在MATLAB/Simulink搭建闭环系统仿真模型，进行

2、系统仿真；（5）分析仿真结果，验证设计方案的可行性。时间安排：2013年6月8日至2013年6月18日，历时一周半，具体进度安排见下表具体时间设计内容6.8指导老师就课程设计内容、设计要求、进度安排、评分标准等做具体介绍；学生确定选题，明确设计要求6.9－6.13开始查阅资料，完成方案的初步设计6.14—6.16由指导老师审核模型，学生修改、完善并对数学模型进行分析6.17－6.18撰写课程设计说明书6.18上交课程设计说明书，并进行答辩指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日23武汉理工大学《电力电子装置》课程设计说明书

3、摘要在很多设备中都需要直流电源，如电视机、打印机等等，传统的AC/DC稳压电源都用的线性放大特性设计，功耗较大，现代AC/DC变换器采用功率半导体作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空来调整输出电压，工作频率高，滤波电容小、电感小，所以体积相对较小，而且开关电源的功耗较低，对电网的适用能力强，所以开关电源的应用逐渐取代了传统的电源。而且现在的开关器件发展成熟开关频率高，电源电路也已经逐步实现模块化、集成化，并且向绿色化发展所以研究高频开关电源是非常具有实用价值的。开关电源有多种拓扑结构，选择合适的拓扑结构，合适的器件，是

4、设计开关电源的重中之重。本次课程设计主要针对单端反激开关电源进行设计。关键词:AC/DC变换单端反激闭环开环仿真23武汉理工大学《电力电子装置》课程设计说明书目录单端反激AC-DC-DC电源设计31开关电源概述31.1开关稳压电源的优点41.1.1内部功率损耗小，转换效率高41.1.2体积小，重量轻41.1.3稳压范围宽，线性调整率高51.1.4滤波的效率大为提高51.1.5电路形式灵活多样51.2开关稳压电源的缺点61.2.1关稳压电源存在着较为严重的开关噪声和干扰61.2.2电路结构复杂，不便于维修62开关电源结构72.1AC-D

5、C变换环节72.1.1整流环节72.1.2整流电路设计72.1.3滤波环节82.1.4滤波的基本概念92.1.5LC滤波电路设计92.2DC/DC变换器92.2.1电流工作模式的方案选择112.2.2PWM集成控制器的工作原理与比较113参数设计133.1高频变压器设计133.2占空比选择163.3滤波电感大小的计算163.4滤波电容大小的计算164模型与仿真164．1闭环模型与仿真结果164.2开环模型与仿真结果194.3仿真结果对比215心得体会226参考文献2323武汉理工大学《电力电子装置》课程设计说明书单端反激AC-DC-D

6、C电源设计1开关电源概述传统的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低（只有40%－50%）、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范围小等缺点。为了提高效率，人们研制出了开关式稳压电源，它的效率可达85%以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。正因为如此，开关式直流稳压稳流电源已广泛应用于各种电子设备中。单端反激式开关电源的典型电路图1-1所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激，是指当开关管VT1导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的

7、感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量通过次级绕组及VD1整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。图1-123武汉理工大学《电力电子装置》课程设计说明书1.1开关稳压电源的优点1.1.1内部功率损耗小，转换效率高在开关稳压电源原理框图中，开关功率管V在PWM驱动信号的驱动下，交替地工作在导通-截止与截止-导通开关状态，转换速度非常快，频率一般可高达100kHz左右。在一些电子工业发达国家，可以做到MHz以上。这便使得开关功率管V上的功率损耗大为减小，储能电感的电

8、感量大为减小，储能效率大为提高，从而使整个开关稳压电源的转换效率得到大幅度的提高，其转换效率可高达90％左右。1.1.2体积小，重量轻从开关稳压电源的原理电路图中我们可以清楚地看出，这里没有采用笨重的工频变压器。由于开关