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基于TL494的DC-DC升压稳压变换器设计概要

基于TL494的DC-DC升压稳压变换器设计概要
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电力电子技术课程设计报告设计课题:基于TL494的脉宽调制电路应用

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指导老师:

漳州师范学院物理与电子信息工程系

目录

一、设计任务要求 (3)

二、设计方案分析 (3)

2.1、DC-DC升压变换器的工作原理 (4)

2.2、DC-DC升压变换器输入、输出电压的关系 (5)

2.3、DC-DC变换器稳压原理 (6)

2.4、集成脉宽调制控制器TL494介绍 (6)

三、主要单元电路设计 (8)

3.1、DC-DC升压变换器主回路设计 (8)

3.2、DC-DC变换器控制电路设计 (10)

四、系统安装与调试 (12)

五、总结 (12)

六、附录 (13)

基于TL494的DC-DC升压稳压变换器设计

一、设计任务要求

基于TL494设计一个将12V升高到24V的DC-DC变换器。

在电阻负载下,要求如下:

1、输出电压U0=24V。

2、最大输出电流I0max=1A。

3、当输入UI=11~13V变化时,电压调整率SV≤2%(在I0=1A时)。

4、当I0从0变化到1A时,负载调整率SI≤5%(在UI=12V时)。

5、要求该变换器的在满载时的效率η≥70%。

6、输出噪声纹波电压峰-峰值U0PP≤1V(在UI=12V,U0=24V,I0=1A条件下)。

7、要求该变换器具有过流保护功能,动作电流设定在1.2A。

二、设计方案分析

2.1、DC-DC升压变换器的工作原理

DC-DC功率变换器的种类很多。按照输入/输出电路是否隔离来分,可分为非隔离型和隔离型两大类。非隔离型的DC-DC变换器又可分为降压式、升压式、极性反转式等几种;隔离型的DC-DC变换器又可分为单端正激式、单端反激式、双端半桥、双端全桥等几种。下面主要讨论非隔离型升压式DC-DC变换器的工作原理。

图1(a)是升压式DC-DC变换器的主电路,它主要由功率开关管VT、储能电感L、滤波电容C和续流二极管VD组成。电路的工作原理是,当

控制信号Vi 为高电平时,开关管VT 导通,能量从输入电源流入,储存于电感L 中,由于VT 导通时其饱和压降很小,所以二极管D 反偏而截止,此时存储在滤波电容C 中的能量释放给负载。当控制信号Vi 为低电平时,开关管VT 截止,由于电感L 中的电流不能突变,它所产生的感应电势将阻止电流的减小,感应电势的极性是左负右正,使二极管D 导通,此时存储在电感L 中的能量经二极管D 对滤波电容C 充电,同时提供给负载。电路各点的工作波形如图1(b )。

图1 DC-DC 升压式变换器电路及工作波形

2.2、DC-DC 升压变换器输入、输出电压的关系

假定储能电感L 充电回路的电阻很小,即时间常数很大,当开关管VT 导通时,忽略管子的导通压降,通过电感L 的电流近似是线性增加的。即:t L U I i I ?+=LV L ,其中ILV 是流过储能电感电流的最小值。在开关管VT

导通结束时,流过电感L 的电流为:ON LV LP T L U I I I ?+

=,iL 的增量为ON I T L U ?。

在开关管VT 关断时,续流二极管D 导通,储能电感L 两端的电压为dt di L U U u L I L =-=0,所以流过储能电感L 的电流为:t L U U I i I LP L ?--=0,当开关管VT 截止结束时,流过电感L 的电流为OFF I LP LV L T L U U I I i ?--==0 ,

iL 的减少量为OFF I T L U U ?-0。在电路进入稳态后,储能电感L 中的电流在

开关管导通期间的增量应等于在开关管截止期间的减量,即

O F F I ON I T L U U T L U ?-=?0,所以:I I ON I OFF U q U T T T U T T U ?-=?-=?=110,其中

T T q ON

=。可见改变占空比大小,就可以获得所需要的电压值,由于占空比总是小于1,所以输出电压总是大于输入电压。

2.3、DC-DC 变换器稳压原理

通过输出电压的关系式可以看出,在输入电压或负载变化,要保证输出电压保持稳定时,可以采用两种方案。第一可以维持开关管的截止时间TOFF 不变,通过改变脉冲的频率f 来维持输出电压U0的稳定,这便是脉冲频率调制(PFM )控制方式DC-DC 变换器;第二可以保持脉冲的周期T 不变,通过改变开关管的导通时间TON ,即脉冲的占空比q ,以实现输出电压的稳定,这就是脉宽调制(PWM )控制方式DC-DC 变换器。由于目前已经有各种型号的集成PWM 控制器,所以DC-DC 变换器普遍采用PWM 控制方式。

图2是DC-DC 升压稳压变换器的原理图,它主要有取样电路、比较放大、PWM 控制器和DC-DC 升压变换器组成。其稳压原理是,假如输入电压UI 增大,则通过取样电阻将输出电压的变化(增大)采样,和基准电压

相比较通过比较放大器输出信号去控制PWM 控制器输出脉冲占空比q 的变化(减小),结果可使输出电压保持稳定。反之,当输入电压减小时,PWM 控制器输出脉冲占空比q 也自动变化(增大),输出电压仍能稳定。

图2 DC-DC 升压稳压电路的组成

2.4、集成脉宽调制控制器TL494介绍

TL494集成电路内部电路如图3所示,它由振荡器、D 触发器、死区时间比较器、PWM 比较器、两个误差放大器、5V 基准电压源和两个驱动三极管等组成。当TL494正常工作时,输出脉冲的频率取决于5脚和6脚所接的电容和电阻,表达式为 T T C f R 1.1 ,在电容CT 两端形成的是锯齿波,该锯齿波同时加给死区时间控制比较器和PWM 比较器,死区时间控制比较器根据4脚所设置的电压大小输出脉冲的死区宽度,利用该脚可以设计电源的软启动电路、欠压或过压电路等。输出调制脉冲宽度是由电容CT 端的正向锯齿波和3、4脚输入的两个控制信号综合比较后确定的。当外接控制信号电压大于5脚电压时,9、10脚输出脉冲为低电平(设9、10脚为跟随器输出接法),所以随着输入控制信号幅值的增加,TL494输出脉

冲占空比减小。13脚为输出脉冲模式控制端,当该端为高电平时,两路脉冲输出分别有触发器的Q和Q端控制,两路信号输出互补,即推挽输出,此时PWM脉冲输出频率为振荡器频率的一半,最大占空比为48%。若13脚接地,触发器控制不起作用,两路输出脉冲相同,其频率与振荡器频率相同,最大占空比为96%,为了增大驱动电流的能力,一般使用时可将两路并联输出。

TL494内部包含两个误差放大器,若两个误差放大器的反相输入端2、15脚的参考电位一定,当它们的同相输入端电位升高时,输出脉冲的宽度变窄;反之脉冲宽度变宽。所以一般将两个误差放大器的同相和反相输入端分别接到基准信号和反馈信号,使系统完成闭环控制,实现控制对象的稳定。在实际使用中,常利用TL494内部基准电源向外提供+5V基准参考电压,再通过电阻分压网络给误差放大器提供基准电位。

图3 TL494集成脉宽控制器内部电路图

TL494的推荐工作条件见表1。

表1 TL494推荐工作条件

三、主要单元电路设计

1、DC-DC 升压变换器主回路设计

该升压电路结构选择图1所示的电路。该变换电路设计主要是确定关键元件:输出滤波电容C 、电感L 、开关管VT 和二极管D 。

输出滤波电容的选择

假如输出滤波电容C 必须在VT 导通的TON 期间供给全部负载电流,设

在TON 期间C 上的电压降≤△U0,△U0为要求的纹波电压。则

00U T I C ON ?≥ ,又因为

T U U U T I ON 00-=,所以 0000)(U U f U U I C I ???-≥,选择开关频率等于50KHz ,

在本设计给定的条件及要求下,计算输出滤波电容的值为:10μF ,实际选择100μF/50V 的电容。

储能电感的选择

根据电路的工作波形,电感电流包括直流平均值和纹波分量两部分。假若忽略电路的内部损耗,则变换器的输出能量和变换器的输入能量相等,即00I U I U I I =,所以LV OFF I I I T T I U U I I ===000,即从电源取出的平均电流也就是流入电感的平均电流。

电感电流的纹波分量是三角波,在TON 期间,电流的增量为L T U I ON I =?+;在TOFF 期间,电流将下降,其减少量为L T U U I OFF I )(0

-=?-;在稳态下,I I ?-=?+。在选择△I 时,一般要求电感的峰值电流不大于其最大平均电流的20%,以免使电感饱和;同时流过电感中的电流最小值也应大于或等于零。实际设计时,选择电感电流的增量I ON I I L T U I 4.1≤=?,所以020*******.1)(4.1)(4.1I U f U U U U f U I U U U U I T U L I I I I I I ON I ??-≥??-≥≥,在开关频率选择50kHz 和给定的条件及要求下,计算电感量为42μH ,实际选择100μH/2A 的电感。电感可以买成品也可自己绕制。

开关管的选择

开关管VT 在电路中承受的最大电压是U0,考虑到输入电压波动和电感的反峰尖刺电压的影响,所以开关管的最大电压应满足>1.1×1.2U0。实际在选定开关管时,管子的最大允许工作电压值还应留有充分的余地,

一般选择(2~3)1.1×1.2U0。开关管的最大允许工作电流,一般选择(2~3)II。开关管的选择,主要考虑开关管驱动电路要简单、开关频率要高、导通电阻要小等。本设计选择N沟道功率场效应管IRF3205,该器件的VDSM=55V,导通电阻仅为8mΩ,IDM=110A,完全满足设计要求。

续流二极管的选择

在电路中二极管最大反向电压为U0,流过的电流是输入电流II,所以在选择二极管时,管子的额定电压和额定电流都要留有充分大的余地。另外选择续流二极管时还要求导通电阻要小,开关频率要高,一般要选用肖特基二极管和快恢复二极管。本设计选用MBR10100CT,其最大方向工作电压为100V,最大正向工作电流为10A,完全满足设计要求。

2、DC-DC变换器控制电路设计

DC-DC变换器控制电路选用集成PWM控制器TL494构成,调制脉冲的频率选择50kHz,选择振荡电容CT为1000pF,电阻RT为22kΩ即可满足要求。脉冲采用单端输出方式,将13脚接地,为了提高驱动能力,从内部三极管的集电极输出,并将两路并联,即将8、11脚并联接电源(即输入电压UI),9、10脚并联,该端即为脉冲输出端。为了保证输出电压U0稳定,要引入负反馈,即通过取样电阻R1、R2、RP1将输出电压反馈到TL494内部误差放大器的同相输入端(1脚),误差放大器的反相输入端(2脚)接一参考电压,图中由电阻R3、R4、RP2组成;当输出电压增高时,反馈信号和参考电压比较后,误差放大器的输出增大,结果使输出脉冲的宽度变窄,开关管的导通时间变短,输出电压将保持稳定。图中连接在误差放大器2脚和3脚之间的电阻和电容是构成PID调节器,目的是

改善系统的动态特性。在给定参数下,调节RP2使15脚电位等于2.2V,然后调节RP1即可调节输出电压值。

过流保护电路可以利用TL494内部另一误差放大器实现。图中电流取样电阻选择1Ω/2W的精密电阻,两端并联一高频滤波电容,误差放大器的反相端(15脚)接电压等于2.2V的基准电压,电流取样电阻上的电压输入误差放大器的同相输入端(16脚),当电流大于1.2A时,16脚电压大于15脚电压,误差放大器输出增大,TL494输出脉冲宽度变窄,输出电压减小,则起到限流作用。

图4 DC-DC升压稳压电路

四、系统安装与调试(只调试控制电路部分)

1、首先将由TL494组成的控制电路按图4在面包板上插接调试,调试成

功后用protel电路画图软件画出控制电路的原理图(1脚通过电位器RP1接14脚),再画出PCB图并作出电路板。

2、检查无误后,12脚加+12V电源。16脚通过接地,用示波器观察9、10脚连接点的输出脉冲的波形,调节电位器RP2,使15脚电位等于2.2V。同时调节RP1来调节脉宽。

由于各种条件的限制,本次课程设计只做出控制电路部分,不引入过压及过流保护。脉宽可调即为设计成功。

五、总结

本次课程设计总的来说是成功的,控制电路基本满足要求。不足的是在评板时由于在创业楼楼下不小心板摔掉地上而导致TL494芯片被弹出未压紧,所以洪老师第一次测试时波形未出来,只得了一个D的成绩。后来波形出来了,让老师重新评,但只能给我改成C,虽然改了成绩,但还是感觉挺遗憾的。还有一个不足是因为各种条件的限制没有引入主电路,没有最终验证设计的可行性。通过这次的课程设计,我学到了很多东西,懂得了如何是看芯片的PDF文件,如何去网上找相关资料并从中筛选自己想要的内容,了解芯片内部结构,引脚功能,应用电路接法。画PCB图和做电路板也比以前熟练,快很多。

附录:PCB图:

波形:

开关电源设计与实现毕业设计(论文)

毕业论文(设计) 题目开关电源设计 英文题目switch source design

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

毕业设计--12V5A开关电源设计

毕业综合实践 课题名称: 12V/5A开关电源设计 作者:学号: 09034224系别:电气电子工程系 专业:电子工程信息技术 指导老师:专业技术职务教授

毕业综合实践开题报告 姓名:学号: 09034224 专业:电子信息工程技术 课题名称: 12V/5A开关电源设计 指导教师: 2011 年 12 月 19 日

本课题意义及现状、需解决的问题和拟采用的解决方案 随着电子技术的高速发展、电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多,电子设备与人们的工作、生活的关系日益紧密,任何电子设备都离不开可靠的电源,他们对电源的要求也越来越高。特别是随着小型电子设备的应用越来越广泛,也要求能够提供稳定的电源,以满足小型电子设备的用电需要。现状:电源是各种电子设备必不可缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。 本设计基于这个思想,设计、制作了一个开关稳压电源,输入交流电220V,输出12V/5A的直流稳压电源,具有过电流、过电压、短路保护。 本电路采用自激式震荡电路(RCC),它是经济开关电源、安装方便、调试简单,元器件少。这个电路的功能适用于手机充电器和一些仪表电源是很实用的一个电路。 指导教师意见: 指导教师: 年月日 专业教研室审查意见: 教研室负责人: 年月日

课题摘要 随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用, 人们对其需求量日益增长, 并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨又重的线性电源。电力电子技术的发展,特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展,将开关电源的工作频率提高到相当高的水平,使其具有高稳定性和高性价比等特性。开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务,信息技术的发展对电源技术又提出了更高的要求,从而促进了开关电源技术的发展。本次设计采用典型的正激式开关电源结构设计形式,以(RCC)作为控制核心器件,运用脉宽调制的基本原理,并采用辅助电源供电方式为其供电,有利于增大主电源的输出功率。采用场效应管作为开关器件,其导通和截止速度很快,导通损耗小,这就为开关电源的高效性提供保障。同时,电路中辅以过压过流保护电路,为系统的安全工作提供保障,本电路注意改善负载调整率,降低了电磁串扰,达到绿色环保的目的。输出电压可调,使其可适用于不同场合。 关键词高频变压器场效应管正激式变换器脉宽调制

移相全桥

移相全桥变换器可以大大减少功率管的开关电压、电流应力和尖刺干扰,降低损耗,提高 开关频率。如何以UC3875为核心,设计一款基于PWM软开关模式的开关电源?请见 下文详解。 主电路分析 这款软开关电源采用了全桥变换器结构,使用MOSFET作为开关管来使用,参数为1000V/24A.采用移相ZVZCSPWM控制,即超前臂开关管实现ZVS、滞后臂开关管实 现ZCS.电路结构简图如图1,VT1~VT4是全桥变换器的四只MOSFET开关管,VD1、VD2分别是超前臂开关管VT1、VT2的反并超快恢复二极管,C1、C2分别是为了实现VTl、VT2的ZVS设置的高频电容,VD3、VD4是反向电流阻断二极管,用来实现滞后 臂VT3、VT4的ZCS,Llk为变压器漏感,Cb为阻断电容,T为主变压器,副边由 VD5~VD8构成的高频整流电路以及Lf、C3、C4等滤波器件组成。 图1 1.2kw软开关直流电源电路结构简图 其基本工作原理如下: 当开关管VT1、VT4或VT2、VT3同时导通时,电路工作情况与全桥变换器的硬开 关工作模式情况一样,主变压器原边向负载提供能量。通过移相控制,在关断VT1时并不马上关断VT4,而是根据输出反馈信号决定移相角,经过一定时间后再关断VT4,在关断 VT1之前,由于VT1导通,其并联电容C1上电压等于VT1的导通压降,理想状况下其 值为零,当关断VT1时刻,C1开始充电,由于电容电压不能突变,因此,VT1即是零电 压关断。 由于变压器漏感L1k以及副边整流滤波电感的作用,VT1关断后,原边电流不能突变,继续给Cb充电,同时C2也通过原边放电,当C2电压降到零后,VD2自然导通,这时 开通VT2,则VT2即是零电压开通。

(完整版)高频开关电源设计毕业设计

目录 引言......................................................... 1本文概述 ................................................. 1.1选题背景............................................................................................................................ 1.2本课题主要特点和设计目标 ........................................................................................... 1.3课题设计思路.................................................................................................................... 2SABER软件................................................ 2.1SABER简介 ..................................................................................................................... 2.2SABER仿真流程 ............................................................................................................. 2.3本章小结............................................................................................................................ 3三相桥式全控整流器的设计.................................. 3.1工作原理............................................................................................................................ 3.1.1 三相桥式全控整流电路的特点 ..................................................................................... 3.2保护电路............................................................................................................................ 3.2.1 过电压产生的原因.......................................................................................................... 3.2.2 过压保护 (1) 3.2.3 过电流产生的原因 (1) 3.2.4 过流保护 (1) 3.3SABER仿真 (1) 3.3.1 设计规范 (1) 3.3.2 建立模型 (1)

开关电源设计

& 课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位: 题目: 开关电源设计 初始条件: 输入交流电源:单相220V,频率50Hz。 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)? 1、输出两路直流电压:12V,5V。 2、直流最大输出电流1A。 3、完成总电路设计和参数设计。 时间安排: 课程设计时间为两周,将其分为三个阶段。 第一阶段:复习有关知识,阅读课程设计指导书,搞懂原理,并准备收集设计资料,此阶段约占总时间的20%。 第二阶段:根据设计的技术指标要求选择方案,设计计算。 ) 第三阶段:完成设计和文档整理,约占总时间的40%。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 ) 引言 (1) 1设计意义及要求 (2) 设计意义 (2) 开关电源的组成部分 (2) 开关电源的工作过程 (2) 开关电源的工作方式 (3) 脉宽调制器的基本原理 (3) 2方案设计 (5) ) 设计要求 (5) 方案选择 (5) 整流滤波部分 (6) 降压斩波电路 (7) 脉宽调制电路 (8) MOSFET管的驱动电路 (9) 总电路图 (11) 3主电路参数设定 (12) { 变压器、二极管、MOSFET管选择 (12) 反馈回路的设计 (13) MOSFET的驱动设计 (14) 结束语 (15) 参考文献 (16)

附录一 (17) ]

引言 随着电力电子技术的高速发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备都离不开可靠的电源,进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,远程控制交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。 开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IGBT和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。 开关电源根据输入输出的性质不同可分为AC/DC和DC/DC两大类。AC/DC称为一次电源,也常称为开关整流器。值得指出的是,AC-DC变换不单是整流的意义,而是整流后又做DC-DC变换。所以说,DC-DC变换器是开关电源的核心。DC/DC称为二次电源,其设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,所以学习设计开关电源有重要的意义。

基于TL494的开关电源设计_毕业设计

毕业设计报告书设计题目:基于TL494的开关电源制作系部:电子信息系 专业:新能源应用技术 班级:能源1001

基于TL494的12V开关电源制作 摘要 随着电子技术的高速发展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。近年来 ,随着功率电子器件(如GTR、MOSFET)、PWM技术以及电源理论发展 ,新一代的电源开始逐步取代传统的电源电路。该电路具有体积小,控制方便灵活,输出特性好、纹波小、负载调整率高等特点。开关电源中的功率调整管工作在开关状态,具有功耗小、效率高、稳压范围宽、温升低、体积小等突出优点,在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音响、家用电器等电子电路中得到广泛应用。开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。本论文是基于TL494的12V开关电源设计,利用MOSFET管作为开关管,可以提高电源变压器的工作效率,有利于抑制脉冲干扰,同时还可以减小电源变压器的体积。 关键词:直流磁偏自激振荡TL494

目录 第1章开关电源基础技术 (1) 1.1 开关电源概述 (1) 1.1.1 开关电源的工作原理 (1) 1.1.2 开关电源的组成 (2) 1.1.3 开关电源的特点 (3) 1.2 关电源典型结构 (3) 1.2.1 串联开关电源结构 (3) 1.2.2 并联开关电源结构 (4) 第2章开关电源主控元件 (6) 2.1 功率晶体管(GTR) (6) 2.1.1 功率晶体管的结构 (6) 2.1.2 功率晶体管的工作原理 (7) 2.1.3 功率晶体管的特性与参数 (7) 2.2 电力场效应晶体管(MOSFET) (8) 2.2.1 电力场效应晶体管特点 (8) 2.2.2 MOSFET的结构和工作原理 (8) 第3章开关电源中的TL494 (10) 3.1 TL494的内部功能 (10) 3.2 TL494的特点 (10) 3.3 TL494的工作原理 (11) 3.4 TL494内部电路 (12) 第4章开关电源的原理图设计 (14) 4.1 交流滤波设计 (14) 4.2 整流桥电路设计 (14) 4.3 半桥逆变和全波整流设计 (16) 4.4 变压器电路设计 (16) 4.5 主控电路设计 (17) 4.6 滤波电路设计 (18)

移相全桥大功率软开关电源的设计

移相全桥大功率软开关电源的设计 移相全桥大功率软开关电源的设计 1引言 在电镀行业里,一般要求工作电源的输出电压较低,而电流很大。电源的功率要求也比较高,一般都是几千瓦到几十千瓦。目前,如此大功率的电镀电源一般都采用晶闸管相控整流方式。其缺点是体积大、效率低、噪音高、功率因数低、输出纹波大、动态响应慢、稳定性差等。 本文介绍的电镀用开关电源,输出电压从0~12V、电流从0~5000A连续可调,满载输出功率为60kW.由于采用了ZVT软开关等技术,同时采用了较好 的散热结构,该电源的各项指标都满足了用户的要求,现已小批量投入生产。 2主电路的拓扑结构 鉴于如此大功率的输出,高频逆变部分采用以IGBT为功率开关器件的全桥拓扑结构,整个主电路,包括:工频三相交流电输入、二极管整流桥、EMI滤波器、滤波电感电容、高频全桥逆变器、高频变压器、输出整流环节、输出LC滤波器等。 隔直电容Cb是用来平衡变压器伏秒值,防止偏磁的。考虑到效率的问题,谐振电感LS只利用了变压器本身的漏感。因为如果该电感太大,将会导致过高 的关断电压尖峰,这对开关管极为不利,同时也会增大关断损耗。另一方面,还会造成严重的占空比丢失,引起开关器件的电流峰值增高,使得系统的性能降低。 图1主电路原理图 3零电压软开关 高频全桥逆变器的控制方式为移相FB2ZVS控制方式,控制芯片采用Unitrode公司生产的UC3875N。超前桥臂在全负载范围内实现了零电压软开关,滞后桥臂在75%以上负载范围内实现了零电压软开关。图2为滞后桥臂IGBT的驱动电压和集射极电压波形,可以看出实现了零电压开通。

开关频率选择20kHz,这样设计一方面可以减小IGBT的关断损耗,另一方面又可以兼顾高频化,使功率变压器及输出滤波环节的体积减小。 图2IGBT驱动电压和集射极电压波形图 4容性功率母排 在最初的实验样机中,滤波电容C5与IGBT模块之间的连接母排为普通的功率母排。在实验中发现IGBT上的电压及流过IGBT的电流均发生了高频震荡,图3为满功率时采集的变压器初级的电压、电流波形图。原因是并联在IGBT模块上的突波吸收电容与功率母排的寄生电感发生了高频谐振。满载运行一小时后,功率母排的温升为38℃,电容C5的温升为24℃。 图3使用普通功率母排时变压器初级电压、电流波形 为了消除谐振及减小功率母排、滤波电容的温升,我们最终采用了容性功率母排,图4为采用容性功率母排后满功率时采集的变压器初级的电压、电流波形图。从图中可以看出,谐振基本消除,满载运行一小时后,无感功率母排的温升为11℃,电容C5的温升为10℃。 图4使用容性功率母排后变压器初级电压和电流波形 5采用多个变压器串并联结构,使并联的输出整流二极管之间实现自动均流为了进一步减小损耗,输出整流二极管采用多只大电流(400A)、耐高电压(80V)的肖特基二极管并联使用。而且,每个变压器的次级输出采用了全波整流方式。这样,每一次导通期间只有一组二极管流过电流。同时,次级整流二极管配上了RC吸收网络,以抑止由变压器漏感和肖特基二极管本体电容引起 的寄生震荡。这些措施都最大限度地减小了电源的输出损耗,有利于效率的提高。 对于大电流输出来说,一般要把输出整流二极管并联使用。但由于肖特基二极管是负温度系数的器件,并联时一般要考虑它们之间的均流。二极管的并联方

开关电源课程设计

太原理工大学课程设计任务书 指导教师签名:日期:

前言 随着电力电子技术的发展,开关电源的应用越来越广泛。反激式开关电源以其设计简单,体积小巧等优势,广泛应用于小功率场合。开关电源以其小型、轻量和高效率的特点,被广泛地应用于各种电气设备和系统中,其性能的优劣直接关系到整个系统功能的实现。开关稳压电源有多种类型,其中单端反激式开关电源由于具有线路简单,所需要的元器件少,能够提供多路隔离输出等优点而广泛应用于小功率电源领域。 本论文根据输入电压经EMI滤波设计整流桥,再与直流变压器开关管构成反激电路。通过输出反馈经UC3842控制占空比,从而使输出电压稳定。反激电路中开关管开通原边线圈储存能量,副边不导通。原边关断时,线圈储存的能量通过互感向负载提供能量。输出电压反馈由TL431和光耦构成,当输出稳定时,有一个稳定的电流;当输出电压增大时,TL431分流增加,发光二极管亮度改变,使三级管电流改变,致使开关管控制导通占空比改变,从而使输出电压减小。另外,芯片UC3842引脚接一电流反馈,通过控制分压值实现截流保护,防止输出过电流。 设计中,直流变压器的设计是重点,需要计算其原边电感,原副边匝数,铁芯的选择,根据这些参数构造电路图,计算各电容电阻值及二极管承受的反压,选择合适的型号。 论文先介绍了开关电源及反激式开关电源,然后介绍器件选型,再分部分介绍主电路、控制电路和保护电路,最后附表为选择时参数参考表和总电路图。

目录 前言 第一章开关电源概述 (1) 1.1开关电源综述 (1) 1.2反激式开关电源介绍 (2) 第二章总体方案的确定 (2) 2.1总体设计思路及框图 (2) 2.2仿真原理图 (3) 第三章具体电路设计 (5) 3.1EMI滤波电路 (5) 3.2整流滤波电路设计 (6) 3.3高频变压器的设计 (7) 3.4控制反馈电路的设计 (15) 3.5保护电路的设计 (17) 3.6输出侧滤波电路设计 (18) 第四章电路仿真与结果 (19) 4.1 EMI滤波电路 (19) 4.2整流电路 (21) 4.3反激型电路 (22) 4.4反馈电路 (23) 4.5总电路 (24) 心得体会 (25) 参考文献 (26)

大功率移相全桥软开关电源的设计

工程硕士学位论文 大功率移相全桥软开关电源的设计 THE DESIGN ON SOFT SWITCHING POWER SUPPLY WITH HIGH POWER PHASE-SHIFTED FULL-BRIDGE 雷连方 哈尔滨工业大学 2006年12月

国内图书分类号 : TM92 国际图书分类号: 621.38 工程硕士学位论文 大功率移相全桥软开关电源的设计 硕士研究生:雷连方 导师:刘瑞叶 教授 副导师:肖连存 高工 申请学位:工程硕士 学科、专业:电气工程 所在单位:中国科工集团第三总体设计部 答辩日期:2006年12 月 授予学位单位:哈尔滨工业大学

Classified Index: TM92 U.D.C: 621.38 Dissertation for the Master Degree in Engineering THE DESIGN ON SOFT SWITCHING POWER SUPPLY WITH HIGH POWER PHASE-SHIFTED FULL-BRIDGE C a n d i d a t e:Lei Lianfang Supervisor:Prof. Liu Ruiye Associate Supervisor:Senior Engineer Xiaolianchun Academic Degree Applied for:Master of Engineering Speciality:Electrical Engineering Affiliation:The 3rd Headquarters of China Aerospace Science Industry Company Date of Defence:December,2006 Degree-Conferring-Institution:Harbin Institute of technology

移相全桥为主电路的软开关电源设计详解

移相全桥为主电路的软开关电源设计详解 2014-09-11 11:10 来源:电源网作者:铃铛 移相全桥变换器可以大大减少功率管的开关电压、电流应力和尖刺干扰,降低损耗,提高开关频率。如何以UC3875为核心,设计一款基于PWM软开关模式的开关电源?请见下文详解。 主电路分析 这款软开关电源采用了全桥变换器结构,使用MOSFET作为开关管来使用,参数为1000V/24A。采用移相ZVZCSPWM控制,即超前臂开关管实现ZVS、滞后臂开关管实现ZCS。电路结构简图如图1,VT1~VT4是全桥变换器的四只MOSFET开关管,VD1、VD2分别是超前臂开关管VT1、VT2的反并超快恢复二极管,C1、C2分别是为了实现VTl、VT2的ZVS设置的高频电容,VD3、VD4是反向电流阻断二极管,用来实现滞后臂VT3、VT4的ZCS,Llk为变压器漏感,Cb为阻断电容,T 为主变压器,副边由VD5~VD8构成的高频整流电路以及Lf、C3、C4等滤波器件组成。 图1 1.2kw软开关直流电源电路结构简图 其基本工作原理如下: 当开关管VT1、VT4或VT2、VT3同时导通时,电路工作情况与全桥变换器的硬开关工作模式情况一样,主变压器原边向负载提供能量。通过移相控制,在关断VT1时并不马上关断VT4,而是根据输出反馈信号决定移相角,经过一定时间后再关断VT4,在关断VT1之前,由于VT1导通,其并联电容C1上电压等于VT1的导通压降,理想状况下其值为零,当关断VT1时刻,C1开始充电,由于电容电压不能突变,因此,VT1即是零电压关断。 由于变压器漏感L1k以及副边整流滤波电感的作用,VT1关断后,原边电流不能突变,继续给Cb充电,同时C2也通过原边放电,当C2电压降到零后,VD2自然导通,这时开通VT2,则VT2即是零电压开通。 当C1充满电、C2放电完毕后,由于VD2是导通的,此时加在变压器原边绕组和漏感上的电压为阻断电容Cb两端电压,原边电流开始减小,但继续给Cb 充电,直到原边电流为零,这时由于VD4的阻断作用,电容Cb不能通过VT2、

反激式开关电源理工科毕业设计开题报告(最新整理)

华南理工大学广州学院 本科生毕业设计(论文)开题报告 反激开关电源的设计 学院电气工程学院 专业班级10电力工程及其自动化5班 姓名吴宏达 学生学号201039488139 指导教师张冬梅 填表日期2014-1-10

说明 1.开题报告是保证毕业设计(论文)质量的一个重要环节,为规范毕业设计的开题报告,特印发此表。 2.学生应在开题报告前,通过调研和资料搜集,主动与指导教师讨论,在指导教师的指导下,完成开题报告。 3.此表一式三份,一份交学院装入毕业设计(论文)档案袋,一份交指导教师,一份学生自存。 4.选题需经基层教学单位(专业教研室)讨论审核、二级学院主管院长批准、报教务处备案, 方可正式进入下一步毕业设计(论文)阶段。

标等特点,现己成为开发中小功率开关电源、精密开关电源及开关电源模块的优选集成电路。 高效反激式开关电源以其电路抗干扰、高效、稳定性好、成本低廉等许多优点,特别适合小功率的电源以及各种电源适配器,具有较高的实用性。随着电力电子技术的发展,工作在高频的开关电源己经广泛应用于电气和电子设备的各个领域。开关电源设计的目的是通过能量处理将输入能量变化为所需要的能量输出,通常的形式是产生一个符合要求的输出电压,这个输出电压的值不能受输入电压或者负载电流的影响。 本设计开关电源是为满足一款实验用嵌入式开发板的供电需要,基于当前流行的单片集成开关电源芯片设计了一款反激开关电源。 二、研究目标、内容(论文提纲)及拟解决关键问题 通过学习和研究,收集和整理所设计开关电源的各项电气性能指标,计算和选取具体参数和器件,自主设计一个反激开关电源,论文提纲如下: 第一章绪论 1.1 开关电源及发展现状 1.2 课题背景和研究意义 1.3 本文主要工作和内容安排 第二章反激式开关电源简介 2.1 开关电源的分类 2.2 反激式开关电源的原理 第三章单端反激式开关电源系统级分析 3.1 电源设计指标 3.2 主电路拓扑 3.2.1 工作过程分析 3.2.2 工作方式选取 第四章单端反激式开关电源电路级设计 4.1 输入整流滤波器设计 4.1.1整流滤波器分析 4.1.2输入整流滤波器各个元器件选择和参数设置 4.2 钳位保护电路设计 4.2.1 钳位二级管的选择 4.3 反激变压器设计 4.2.1 反激变压器分析 4.2.2 反激变压器参数设置 4.4输出整流滤波电路设计

全桥型开关稳压电源设计

电力电子课程设计说明书 全桥型开关稳压电源设计 摘要 本次课程设计了一台输出电压为48V稳压范围宽、大功率的全桥型开关稳压电源、并给出了设计波形图。 该课程设计主要运用了软开关PWM技术。给出了全桥整流电路、逆变电路驱动电路、控制电路的具体设计方法。本全桥型开关稳压电源最大功率达1000W,输出电流约为20A,设计采用了AC/DC/AC/DC变换方案。一次整流后的直流电压,经过有源功率因数校正环节以提高系统的功率因数,再经全桥变换电路逆变后,由高频变压器隔离降压,最后整流输出直流电压。 在设计中首先画出主电路图,主电路图由整流电路、逆变电路组成。全桥电路的开关元件使用的是MOSFET。全桥移相电路采用UC3875控制芯片,并作数据处理,MATLAB仿真作出了不同角度的仿真波形图。并说明其工作原理,再通过基本计算,选择触发电路和保护电路的结构以及晶闸管的型号和变压器的变比及容量,完成本设计的任务。 关键词:开关电源;全桥;PWM控制电路;整流;逆变;高频变压器 ABSTRACT

The curriculum design a output voltage 48V voltage wide range, high power full bridge switch regulated power supply and given the waveform diagram is designed. This course design mainly uses the soft switch PWM technology. The design method of the circuit and the control circuit of the whole bridge rectifier circuit and the inverter circuit are given.. The full bridge switch regulated power supply maximum power up to 1000W, output current is about 20a, designed using AC / DC / AC / DC converter scheme. A rectified DC voltage, by means of active power factor correction link to improve the power factor of the system, again after full bridge converter inverter circuit, by the high frequency transformer isolated buck. Finally, the output DC voltage. In the design, the main circuit diagram is drawn, the main circuit diagram is composed of the rectifier circuit and the inverter circuit.. The switching element of the whole bridge circuit is MOSFET. The full bridge phase shifted circuit uses UC3875 control chip, and data processing, MATLAB simulation to make a different angle of the simulation waveforms. And explain its working principle, again through the basic calculation, select trigger circuit and protection circuit structure and thyristor model and transformer ratio and capacity, complete the design task. Key words switching power supply; full bridge; PWM control circuit; rectifier; inverter; HF transformer 目录

毕业设计-低功耗小功率开关电源设计

1开关电源简介 小功率开关电源以其诸多优良的性能,在测控仪器仪表、通信设备、学习与娱乐等诸多电子产品中得到广泛的应用。随着环境和能源问题日益突出,人们对电子产品的环保要求不断提高,对电子产品的能源效率更加关注。设计无污染、低功耗、高效率的绿色模式电源已成为开关电源技术研究的热点。 本文研究一种中小功率开关电源,应用过渡模式有源功率因数校正、准谐振变频功率隔离变换控制和同步整流等多种先进的电源控制技术,以实现绿色开关电源设计的目的。 1.1开关电源的基本结构 所有事物都要遵循能量守恒定律,开关电源也不例外,实际上,开关电源也要通过以能量形式传递完成的。从能量上看,开关电源可以分为直流开关电源模式和交流开关电源模式,直流开关电源模式主要是输出为直流信号电能,而交流开关电源模式主要是输出为交流信号电能。直流开关电源模式为当前的主流模式,该开关电源模式的基本组成结构框图如下图1.1所示: 桥式整流 滤波LC组成 滤波器 DC/DC变 换器转换 输出 整流滤波 DC直流输出 控制电路 放大电路 占空比控 制电路 交流输 入 图1.1开关电源基本组成结构框图 由上图中可知:开关电源主要由整流滤波、DC/DC变换电路、开关占空比控制电路以及控制电路等模块组成。

交直流输入电压经LC滤波器,再通过桥式整流与母线电解电容平滑后变为直流电压,再经DC/DC变换器转换,再经二极管整流和电解电容的滤波至输出,为了能使电路成为一个闭环工作,在输出端引出一个控制电路再经放大电路到占空比控制电路至DC/DC变换器转换器形成一个闭环。占空比控制电路中占空比的表示方法如下图1.2所示: 图1.2占空比示意图 由上图中可知:占空比D=Toff/(TOff+Ton),周期T=Ton+Toff,频率f=1/T。 1.2传统开关电源的缺陷 传统开关电源基本上采用的都是传统电路,传统电路大部分采用的电路芯片都为PWM控制的KA38系列芯片,这当中也要用到开关MOSFET管,还有就是也要加个启动电阻,根据P=U*U/R可知该电路上的待机功耗至少要大于0.5W,而低功耗的要求待机功耗至少要小于0.5W,甚至有些要小于0.3W。如果功耗大,对人口密集的中国来说,电能的损耗无疑是巨大的。另外传统电源存在着某些有害物质,根据我国CCC标准中的《关于在电气电子设备中限制使用某些有害物质指令》,从而没能达到环保的功能。 1.3绿色开关电源的发展方向 由于传统电源存在着诸多的缺陷,为了能量的有效利用,人们从而提出了绿色开关电源,绿色开关电源产品主要向高频、高效率、低功耗、小型化、集成化、模块化、智能化、高可靠性、满足EMC标准和环保等诸多方向不断发展。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化,因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件,特别是改善二次整流器件的损耗,并在功率比铁氧化体(Mn Zn)材料上加大科技创新,以提高在高频率和交大磁通密度(Bs)下获得提高的磁性能,而电容器的小型化也是一项关键技术。以下几个方面将是开关电源发展的方向: (1)小型化、薄型化、轻量化。开关电源的体积、重量主要是由储能元件(磁性元件和电容)决定的,因此开关电源的小型化实质上就是尽可能减小其中

全桥移相开关电源设计毕业论文

全桥移相开关电源设计毕业论文 目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 第一章引言 (4) 1.1开关电源简介 (4) 1.2开关电源的发展动向 (4) 1.3本设计的主要容 (5) 第二章相关电力电子器件介绍 (6) 2.1二极管 (6) 2.2双极型晶体管 (7) 2.3光电三极管 (8) 2.4场效应管 (8) 第三章 UC3875原理和应用 (10) 3.1 UC3875简介 (10) 3.1.1 uc3875各个管脚简要说明 (10) 3.1.2 uc3875的特点 (12) 3.2UC3875的应用 (12) 第四章 PWM控制技术 (14) 4.1PWM控制 (14) 4.1.1 PWM控制的基本原理 (14) 4.1.2 PWM控制具体过程 (15) 4.1.3 PWM控制的优点 (15) 4.1.4 几种PWM控制方法 (16) 4.2PWM逆变电路及其控制方法 (18) 4.2.1 计算法和调制法 (18) 4.2.2 异步调制和同步调制 (21) 第五章电力变换电路介绍 (23) 5.1整流电路 (23) 5.1.1 桥式不可控整流电路 (23) 5.1.2 单相桥式全控整流电路 (24) 5.2逆变电路 (25)

5.2.1逆变电路的基本工作原理 (26) 5.2.2电压型逆变电路 (26) 第六章 ZVS-PWM全桥移相开关电源设计 (28) 6.1电路图设计 (28) 6.2电路图原理 (28) 总结 (32) 致谢 (33) 参考文献 (34)

第一章引言 1.1开关电源简介 开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广阔的发展空间。 开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。 开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET。 SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用,GTR驱动困难,开关频率低,逐渐被IGBT和MOSFET取代。 开关电源的三个条件 1、开关:电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态 2、高频:电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频 3、直流:开关电源输出的是直流而不是交流 人们在开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件,边开发开关变频技术,两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类,DC/DC变换器现已实现模块化,且设计技术及生产工艺在国外均已成熟和标准化,并已得到用户的认可,但AC/DC的模块化,因其自身的特性使得在模块化的进程中,遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。

全桥移相PWM开关电源的数字化控制方案(精)

第 45卷第 9期 2011年 9月 电力电子技术 Vol.45, No.9September 2011 Power Electronics 图 2主电路图 定稿日期 :2011-05-16 作者简介 :石宏伟 (1978-, 女 , 江苏江阴人 , 讲师 , 研究方向为电子技术应用和高频开关电源的设计与应用。 1引言 近年来, 随着数字技术的不断发展, 数字控制

越来越多地被引入开关电源的设计中。数字控制克服了以往全桥移相 PWM 开关电源 DC/DC电路中模拟控制芯片存在的误差、老化、温度影响、漂移、非线性不易补偿等缺点,提高了电源的灵活性、适应性和可靠性 [1]。在此对全桥移相 PWM 开关电源的数字化控制方案进行了研究,在分析主电路和控制电路各环节理论的基础上设计了一款数字控制方式的 20kHz 全桥移相 PWM 开关电源,并应用 Pspice 仿真软件对开关电源主电路的运行情况进行了仿真,仿真和实验结果均表明系统设计可行, 性能指标基本可以满足设计要求。 2PWM 开关电源的 DSP 实现方案 该开关电源主要由主电路和以 DSP 为核心的 控制电路组成。控制电路主要包括 DSP 数字控制 器、 IGBT 驱动电路、检测电路、保护电路以及辅助电源电路, 如图 1所示。 2.1主电路的设计 图 2示出主电路 [2]。 U dc 为 220V 单相交流电源 经整流滤波后的输出直流电压,经由 VT 1~VT 4构成的逆变电路产生高频开关脉冲,再经高频变压器, 在次级线圈感应出交变的方波脉冲, 由全波整流电路和 LC 滤波器消除高频成分、电流冲击并减小电路的纹波系数, 得到所需的恒定直流电压。 逆变电路采用单相全桥逆变器结构, 4个功 率开关器件 IGBT 在 DSP 控制回路作用下作周期性的开关动作,将直流电压逆变成频率为 20kHz 的脉冲电压。采用 PWM 方式保持开关频率不变, 全桥移相 PWM 开关电源的数字化控制方案

(完整版)开关电源毕业设计论文

优秀论文审核通过 未经允许切勿外传 设计题目:12V5A直流开关电源姓名: 专业: 班级: 学号:

系部: 同组人: 指导教师: 年月日 摘要 本文介绍一种以UC3842作为控制核心,根据UC3842的应用特点,设计了一种基于该电流型PWM控制芯片、实现输出电压可调的开关稳压电源电路。开关电源是利用现代电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。开关电源比普通的线性电源效率高,开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。 关键词:UC3842、开关电源、PWM 引言 开关电源是运用现代电力电子技术,控制开关开启和关闭的时候,这个比率的输出电压稳定的电源,电源一般由脉宽调制控制集成电路和场效应晶体管。开关电源、线性电源,并与成本的功率输出的增加,但这两种不同的

发展速度。在某一线性功率成本的输出功率的观点,但高于开关电源,它被称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新、开关电源技术在不断的创新,这一成本更低的输出功率对于移动、开关电源提供了广阔的发展空间 第一章开关电源概述 1.1 开关电源发展历史与应用力 开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和功率开关器件(如MOS-FET)等构成。简单的说:就是开关型直流稳压电源。开关电源把直流电源或交流电源通过它可以获得一个稳定的直流电压源。它具有效率高,输出电压稳定,交流纹波小,体积小和重量轻的许多优点。获得广泛使用。 高频开关电源的发展方向是高频开关电源、小型化、使开关电源到更广阔的应用领域,尤其是在高技术领域的应用,促进高新技术产品的小型化、光。另一个开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源和保护环境,具有重要的意义。 噪音和纹波:附加在直流输出信号上的交流电压和高频尖峰信号的峰值。用示波器测量其纹波幅值,通常是以mv度量。 第二章输入电路 适,在负载电流达到稳定状态时,其阻值应该是最小。这样,就不会影响整个开关电源的效率。 2.2 输入阳间电压保护 在一般情况下,交流电网上的电压为115v或230v左右,但有时也会

全桥移相开关电源设计

摘要 上世纪60年代开始起步的PWM功率变换技术出现了很大的发展,但由于其通常采用调频稳压控制方式,使得软开关的范围受到限制,且其设计复杂,不利于输出滤波器的优化设计。本文介绍了由UC3875构成的相移式PWM 控制器的工作原理,并在此基础之上进一步设计了由UC3875构成的全桥移相零电压开关(ZVS)PWM 开关电源。该电路能以隔离方式驱动功率MOSFET,从而提高了电路的稳定性;由于采用了ZVS 技术使电路在高频情况下能够大大减小开关损耗,提高了整个电路的工作效率。 阐述了零电压开关技术(ZVS)在移相全桥变换器电路中的应用。分析了电路原理和各工作模态,着重分析了开关管的零电压开通和关断的过程实现条件,并且提出了相关的应用领域和今后的发展方向。本文选择了全桥移相控制ZVS-PWM谐振电路拓扑,阐述了零电压开关技术(ZVS)在移相全桥变换器电路中的应用。分析了电路原理和各工作模态。 关键词:零电压开关技术、全桥移相控制、谐振变换器

Abstract 60s of last century to start the PWM power conversion technology had major development, but because of its frequency regulator control method commonly used to make soft-switching range is limited, and the complexity of its design is not conducive to optimal design of output filter. This article describes the composition of the UC3875 phase shift PWM controller works, and on this basis for further design composed by the UC3875 phase shift full-bridge zero voltage switching (ZVS) PWM switching power supply. To isolate the way the circuit can drive the power MOSFET, thereby enhancing the stability of the circuit; As a result of high-frequency ZVS technology to the circuit in case of switching losses can be greatly reduced, improving the efficiency of the entire circuit. Zero-voltage switching technology described (ZVS) phase shifted full bridge converter in the circuit application. Analysis of the circuit and the working mode. Analyzes the zero-voltage switch turn on and off conditions of the process of implementation. And put forward the relevant application areas and future development direction. This selected phase shift control full bridge ZVS-PWM resonant circuit topology, zero voltage switching technology described (ZVS) phase shifted full bridge converter in the circuit application. Analysis of the circuit and the working mode. Key words: zero-voltage switching technology,full-bridge phase-shifting control,resonant converter

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