DC-DC开关电源论文

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1、黑龙江科技大学Heilongjianguniversityofscienceandtechnology第10届电子设计大赛DC-DC开关电源设计论文院系：电气与控制工程学院组别：成员：指导老师：年月曰目录第一部分设计耍求错误！未定义书签。第二部分论文正文32.1摘要：32.2方案选择：采用反击变换器设计32.3单元模块设计42.3.1主回路设计42.3.2控制冋路设计52.4电路主要参数的计算及元器件的选择62.5测试方法与数据72.5.1纹波噪声72.5.2输入电压调整率82.5.3负载调整率82.5.4测试仪器82.

2、5.5测试数据：9第三部分结论分析和总结93.1测试结果分析93.2设计总结10第四部分附录11附录一:原理图11附录二：参考文献11DC-DC开关稳压电源1.1任务设计并制作如图1所示的开关稳压电源。Vin二DC41〜57VV0-DC12V有电气隔离的DC/DC变换器图1电源框图1.2基本要求在电阻负载条件下，使电源满足下述要求：(1)输出电压Vo：12V；(2)额定输出电流/on：5A；(3)Vin从DC41V变到DC57V时，电压调整率S^2%(7O=5A)；(4)/o从0变到5A时，负载调整率S/W5%(Vin=

3、48V)；⑸输出噪声纹波电压峰■峰值Vopp^IV(Vm=48V,Vo=12V,Zo=5A)；(6)DC-DC变换器的效率"270%(Vm=48V,W;=12V,Zo=5A)；(7)具有过流保护功能，动作电流/o

4、量和数字显示功能。第二部分论文正文2・1摘要:开关电源因为其具有功耗小、效率高、体积小、重量轻、稳压范围宽等优点EI益得到广泛的应用。目前，国内外开关稳压电源的发展的趋势是不断提高输出效率和输出功率。要提高输出的效率，必须提高电源的开关频率。这就对电路中其它器件的频率特性提出了更高的要求。本设计采用单端正激变换器作为主回路，并且采用专用的PWM脉宽调制芯片UC3844作为主控制芯片、应用单片机AT89C52完成电流、电压采样、测量和液晶显示，实现具有输出电压稳定等各项指标优良的高效DC-DC开关稳压电源。关键字：单端正激

5、变换器PWM控制芯片单片机方案选择：采用反击变换器设计反激变换器设计，其主回路电路图如下:其工作原理为：MOSFET导通时为电能储存的阶段，这时变压器可看成一个电感，当MOSFET导通，变压器储存能量，原边绕组的电流Ip将会线性增加，当MOSFET断开时，变压器释放能量，供给负载，此吋原边电流降到零，副边整流二极管导通，感生电流将出现在副边。根据电感的伏秒积平衡可以得到：r,,DT=卫亠乙（1-DT,所以Ns输出电压和输入电压的关系为V。-罕恙％,通过控制开关管的Np—D导通时间（即“占空比”）去控制输出电压，即可得

6、到想要输出的电压。而控制占空比可以通过设计控制回路，用PWM控制芯片UC3843来控制MOSFET的导通和关断时间，进而调节占空比。2.3单元模块设计2.3.1主回路设计主冋路电路图：如图所示，主回路由变压器进行了电气隔离，符合题目耍求，变压器原边是输入部分，输入电压经过电容滤波后到达变压器原边两端，由MODFET控制冋路的导通和关断，当MOSFET导通时，变压器接受的能量除磁化电流外都传递到输出端，当其关断时，导向二极管1）5反偏而不可能有钳位作用或能量泄放到回路，磁化能量将引起较大反压加在MOSFET集-射极之间，为

7、防止高反压的出现，设置磁复位线圈经过二极管D2,使存储的能量反送回电源Vin中，变压器副边在MOFET导通时产生感生电压，经过二极管和电容整流滤波后给负载供电，同时电感储存能量，当其断开时，电感释放能量。2.3.2控制回路设计控制回路由PWM脉宽调制芯片UC3844作为主控制芯片，用TL431的内部参考2.5V作为参考电压，经过具有电气隔离特性的PC817光耦传送给UC3844的补偿端1脚，若输出电压增大或减小时，控制芯片会根据其变化來控制驱动波形的占空比，即控制MOSFET的开通或关断时间，进而使输出电压达到稳立。其电

8、路图如下：24电路主要参数的计算及元器件的选择令Vin最小时，Dmax=0.42,ABm=O.2T,f二82KHZ,“=85%⑴所需AP值D二Pon—Vo】on丄in；~—；2Vx5A85%=70.59"Ap二(11・1%匕)I"二0.271cm"gK(2)磁芯选择因为所选磁芯的AP值要使所需AP值的二倍以上，所以