开关电源课程设计报告

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1、电力电子课程设计报告题目：开关电源课程设计专业：电气自动化班级：电气1012姓名学号:日期：2011年11月16日一、设计要求17（1）输入电压：AC220±10%V（2）输出电压:12V（3）输出功率:12W（4）开关频率:80kHz二、反激稳压电源的工作原理17图2-1反激稳压电源的电路图三、反激电路主电路设计（3-1）1.反激变压器主电路工作原理反激式变换器以其电路结构简单,成本低廉而深受广大开发工程师的喜爱,它特别适合小功率电源以及各种电源适配器.但是反激式变换器的设计难点是变压器的设计,因为输

2、入电压范围宽,特别是在低输入电压,满负载条件下变压器会工作在连续电流模式(CCM),而在高输入电压,轻负载条件下变压器又会工作在不连续电流模式(DCM);另外关于CCM模式反激变压器设计的论述文章极少,在大多数开关电源技术书籍的论述中,17反激变压器的设计均按完全能量传递方式(DCM模式)或临界模式来计算,但这样的设计并未真实反映反激变压器的实际工作情况,变压器的工作状态可能不是最佳.因此结合本人的实际调试经验和心得,讲述一下不完全能量传递方式(CCM)反激变压器的设计.反激电路的理想化波形SuSiSi

3、VDtontoffttttUiOOOO反激电路原理图1）工作过程：S开通后，VD处于断态，W1绕组的电流线性增长，电感储能增加；S关断后，W1绕组的电流被切断，变压器中的磁场能量通过W2绕组和VD向输出端释放。反激电路的工作模式：17BRBSBHO图8-18磁心复位过程电流连续模式：当S开通时，W2绕组中的电流尚未下降到零。输出电压关系：电流断续模式：S开通前，W2绕组中的电流已经下降到零。输出电压高于式（8-3）的计算值，并随负载减小而升高，在负载为零的极限情况下，….因此反激电路不应工作于负载开路状

4、态。172.设计原则和设计步骤变压器设计步骤：1）计算原边绕组流过的峰值电流。2）求原边绕组电感。3）选择磁心尺寸。4）计算气隙。5）原边绕组匝数计算。6）副边绕组匝数计算。7）副边绕组线径。8）辅助绕组设计。（1）变压器设计包括磁芯参数计算和选型；绕组匝数的计算和选线。1.总输出功率P0=12V×1A=12W2.估算输入功率η=75%P===16W3.直流输入功率AC220V±10%Vin=AC220×(1-10%)×1.414=DC280VVin=AC220×(1+10%)×1.414=DC342V

5、174输入电流Iin===0.057AIin===0.047A反激电路1）计算原边绕组流过的峰值电流IPP0=1/2LpI2avef（1.1）设电路工作在不连续状态Vin=Lp=DmaxTs得Vin=Lp（1.2）式（1.1）与（1.2）之比为=（1/2LpI2avef）/（Lp）令Iave=Ip得Ip=令=0.4S得Ip==0.19A2）求原边绕组的电感值LP====8.29mmAPP=(6.33LpIpdw2)×108=3.17×10-4cm4ΔB=1/2BS=1/2×3900GS=1950GSAP

6、=Ae*Aw40.96mm2×78.08mm21/2LpIp2=1/2ΔBHVGVG=Ae*lg(cm2)17lg==0.024m2lg’=1/20.024=0.0123）选择磁心尺寸。4）计算气隙。5）原边绕组匝数N=VinL=VinNP==197匝6）副边绕组匝数计算VO+VD=Vin*N==11.8≈127）副边绕径电流密度大约4.3A/mm21A÷（4.3A/mm2）=0.23mm2N≈4股选择多股绞线每股d=0.3mmN*∏*（）2=0.23mm24*∏*（）2*4.3A/mm2=1.2Ad=

7、0.2mm8）辅助绕组设计。（2）输出电容的设计（3）设计数据变压器：原边T1T2副边t1t2匝数197匝197匝12匝12匝线径0.21mm0.21mm0.38mm0.21mm线股数112117元件名称元件规格封装数量备注电容10u/400VRB电解1　　470u/35VRB电解2　　100u/25VRB电解1　　220u/25VRB电解1　　10208052　　10308053　二极管IN4007DIODE0.32　　IN4148DIODE0.32　　RF107DIODE0.31　排座2.54-2P

8、插座　1　　5.08-2P插座　1　　单排针40p　1　　单排座40p　1　电感300UH引脚脚5mm立式1　MOSFETSSS3N90AI2PAK（TO-220)1　金属膜电阻01/4W08051　　1001/4W08051000　　1K1/4W08051　　3.3K1/4W08051　　5.1K1/4W08051　　20K1/4W08051　　01/4WAXIAL0.31　　221/4WAXIAL0.31　　2.21/4WAXIAL0.