电气工程课程设计-反激型开关电源设计

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1、东北石油大学课程设计课程电气工程课程设计题目反激型开关电源电路设计院系电气信息工程学院电气工程系专业班级电气1学生姓名学生学号指导教师2012年7月18日东北石油大学课程设计任务书课程电气工程课程设计题目反激型开关电源电路设计专业电气工程及其自动化姓名学号主要内容：主电路的确定，主电路的分析说明，主电路元器件、变压器的计算和选型，以及控制电路设计。报告最后给出所设计的完整电路图。基本要求：1、交流输入电压AC190V~570V2、直流输出①3.3V1.5A②5V500mA③15V100mA3、输出纹波电压≤0.2V；。参考资料：[1]杨旭，裴云庆，王兆安．开关电源技术[M]．北京：机

2、械工业出版社，2004．[2]张占松，蔡宣三.．开关电源的原理与设计[M]．北京：电子工业出版社，1998．[3]王兆安，刘进军．电力电子技术[M]．北京：机械工业出版社，2009．[4]童诗白，华成英．模拟电子技术基础[M]．北京：高等教育出版社，2006．[5]詹艳君，杨笔锋，涂永生．基于UC3842反激式开关电源的设计．完成期限2012.7.10至2012.7.18指导教师专业负责人2011年7月9日电气工程课程设计（报告）目录1设计要求22电路的设计原理22.1电路的总体方案设计22.2开关稳压电源原理23开关变压器设计33.1稳压电源设计原理错误！未定义书签。4主要元器件的

3、选型84.1EMI滤波电路84.2整流电路的设计84.3控制电路模块94.4反馈电路的设计94.5输出电流反馈104.6输出整流滤波电路设计115电路仿真与结果126结论12参考文献1312电气工程课程设计（报告）1设计要求（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设计。（4）开关变压器设计。（5）画出完整的主电路原理图和控制电路原理图。（6）电路仿真分析和仿真结果。2电路的设计原理2.1电路的总体方案设计输入—EMI滤波—整流(也就一般的AC/DC类似全桥整流模块)—DC/DC模块(全桥式DC—AC—高频变压器—高频滤波器—D

4、C)—输出。系统可以划分为变压器部分、整流滤波部分和DC-DC变换部分，以及负载部分，其中整流滤波和DC-DC变换器构成开关稳压电源。整流电路是直流稳压电路电源的组成部分。整流电路输出波形中含有较多的纹波成分，所以通常在整流电路后接滤波电路以滤去整流输出电压的纹波。直流/直流转换电路,是整个开关稳压电源的核心部分。开关稳压电源的基本原理框图如图2.1所示。+4-162.2开关稳压电源原理EMI滤波电路频变换器整流滤波电路L控制电路输出整流滤波辅助电路GNDN反馈电路图2.1开关稳压电源原理框图12电气工程课程设计（报告）开关电源的主电路主要处理电能，而控制电路主要处理电信号，属于弱点

5、电路，但它控制这主电路的开关器件的工作，一旦出现失误，将造成严重后果，是整个电源停止工作或损坏。本设计的控制电路中PWM模块使用UC3842PWM控制器。系统工作原理：380V的交流输入电压经保险管和EMI滤波器（滤除电网上的高频电压成分同时防止开关稳压电源自身产生的高频串入电网）后整流并滤波平滑后为电路提供约500V直流工作电压,起动电路由电容C12和R18,R19构成，C12经电阻R18,R19充电，C12的电压达到16V时,UC3842启动并有输出,使MOS开关Q(型号2SK725耐压500V，电流15A，功率125W)导通，量存贮在变压器T1中。此时，由于二次侧各路整流二极管

6、反向偏置,故能量不能传到T1的二次侧，T1的一次侧电流通过电阻R22检测并UC3842内部提供的1V基准电压进行比较，当达到这一电平时，Q关断，所有变压器的绕组极性反向,输出整流二极管正向偏置，存贮在T1中的能量传输到输出电容器中。启动结束后,反馈线圈Nc的电压整流后经取样电阻分压回送到误差放大器的反向端(脚2)和UC3842内部的2.5V基准电压作比较来调整驱动脉冲宽度，,从而改变输出电压以实现对输出的控制。这样，能量周而复始地存贮释放,给输出端提供电压。C12在刚开始时必须存贮足够的能量才能维持控制系统工作。3开关变压器设计反激式变压器是反激开关电源的核心，它决定了反激变换器一系

7、列的重要参数。变压器适用场合：交流电压变化范围190V~570V，工作频率为100kHz，直流输出为①3.3V，1.5A；②5V，500mA；③15V，100mA。计算原边绕组流过的峰值电流每一工作周期能量乘上工作频率f为输出的功率（3-1）设为不连续工作模式，在单位时间内电流为0至，则因为所以（3-2）式（3-1）与（3-2）之比为化简得：12电气工程课程设计（报告）（3-3）为求得，应以最小值带入式中的20V假设为直流纹波及二极管压降之和。设反激变压器