基于PWM反激式开关电源的设计

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1、课程设计课程名称电力电子技术课程设计课题名称PWM单象限降压型DC-DC变换电路设计专业自动化班级1391学号02姓名李洪波指导老师李翔来2015年12月18日目录目录1课程设计的目的与意义………………………………………………………32.1课程设计的目的…………………………………………………………32.2课程设计的意义…………………………………………………………42课程设计的主要内容……………………………………………………………43设计方案…………………………………………………………………………63.1设计装置的主要技术数据…………………………………………………63.2UC3

2、842组成的反激式电源开关…………………………………………63.3EMI滤波电路……………………………………………………………83.4整流滤波电路的设计………………………………………………………83.5高频变压器的设计…………………………………………………………83.6控制电路的选择…………………………………………………………83.7反馈电路的设计…………………………………………………………83.8保护电路的设计…………………………………………………………83.9输出整流滤波电路的设计…………………………………………………84参考文献………………………………………………………

3、……………………95心得体会…………………………………………………………………………91课题设计的目的和意义1.1课题设计的目的电源电压的变换，要有一种基础的技术，使得变换简单，成本低，体积重量小、容易控制输出电压、变换方式等，由此，产生了一种电源变换技术，叫做开关电源技术，最早开始应用也就是上世纪90年代初，这种技术的核心就是先将电压能量统一变成直流，然后切成间隔脉冲，通过脉冲的占空比实现控制能量输出多少，来调节输出电压的目的，由于这种方法去掉了变压器，所以体积减小重量减轻，控制简单。当然，带来的问题是纹波较大（与模拟电源比较大）。1.2课题设计的意义开关电源具有能耗小、效

4、率高、稳压范围宽、体积小、重量轻等突出优点，在通讯设备、数控装置、仪表仪器、影音设备、家用电器等电子电路中得到了广泛应用。UC3842是美国Unitrode公司(该公司现已被TI公司收购)生产的一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片，可直接驱动双极型晶体管、MOSFEF和IGBT等功率型半导体器件，具有管脚数量少、外围电路简单、安装调试简便、性能优良等诸多优点，广泛应用于计算机、显示器等系统电路中作开关电源驱动器件。反激式开关电源电路中的变压器起着储能元件的作用，可以看做是一对相互耦合的电感，其工作过程是：开关开通后，V处于断态，初级绕组的电流线性增长，电感储能增加；开

5、关关断后，初级绕组的电流被切断，变压器中的磁场能量通过次级绕组和V向输出端释放.开关稳压电源被誉为“新型高效节能电源”，它代表着稳压电源的发展方向。由于内部器件工作在高频开关状态，因此本身消耗的能量极低，电源。效率可以达到80%以上比串连调整线性稳压电源的效率提高近一倍。随着电源技术的飞速发展，开关稳压电源正朝着小型化、高频化、集成化方向发展，高效率的开关稳压电源已得到越来越广泛的应用。2课题设计的主要内容(1)、开关电源主电路的设计和参数选择。(2)、IGBT电流、电压额定的选择。(3)、开关电源驱动电路的选择。(4)、开关变压器设计。(5)、画出完整的主电路原理图和控制电

6、路原理图。(6)、电路仿真分析和仿真结果。3设计方案3.1设计装置（或电路）的主要技术数据图3-1主要技术数据1、交流输入电压AC220V。2、直流输出为两端输出，一端输出直流电压5V，输出电流1A，另外一端输出电压15V，输出电流500mA。3、要求反馈端接5V电压输出端。4、输出纹波电压≤0.2V。5、输入电压在95~270V变化时，输出电压误差≤0.03V。3.2UC3842组成的反激式开关电源反激式开关电源电路中的变压器起着储能元件的作用，可以看做是一对相互耦合的电感，其工作过程是：开关开通后，V处于断态，初级绕组的电流线性增长，电感储能增加；开关关断后，初级绕组的电

7、流被切断，变压器中的磁场能量通过次级绕组和V向输出端释放。图3-2是反激式开关电源原理图，其中的控制芯片采用UC3842。电源的输出电压等级有三种：＋5V、＋12V、－12V。该电路的变换器是一个降压型开关电路。由单管驱动隔离变压器TC主绕组N1电流，C2、R3可以提供变压器原边泄放通路。输出经整流、滤波送负载。芯片所用的电源VCC由R2从整流后电压提供。VCC同时也作为辅助反馈绕组N3的反馈电压。图3-2反馈比较电路信号是从辅助绕组3经过V1、V2、3、4等整流滤波后得到的VCC分压提取的。6、7构成