毕业论文
反激式开关电源的开发
系别：电子信息系
专业名称：电子信息科学与技术学生姓名：
学号：
指导教师姓名、职称：
完成日期：2015年 4 月 1日
摘要
近年来，开关电源应用范围越来越广泛，它以体积小，携带轻便，能量利用率高，具有特别的绿色功能，使系统在空载的或在低负载的情况下工作在节能模式，从而被广泛的运用于航天航空领域、家电、通信、仪器仪表、工业控制、医疗设备等领域，随着电子技术发展使其越来越具有发展前景。
本次研究从经济上和实用性考虑，选择了众多开关电源里的一种类型——反激式开关电源。参数为AC220～110输入，DC13V 输出，最大输出电流达到1.5A，最大输出功率为14.5W。噪声系数小，两种输出电压以适合在不同国家中使用。系统由ST8853为核心的PWM 脉宽调制芯片，和结合完善的外围电路组成。系统主要由输入端设计，高频变压器，输出端，反馈电路，控制电路五部分组成，整个电路具有短路保护，防雷，隔离高压，防触电，短路检测，输出功率和电压自动调节等功能，其稳定性和安全性高。
系统工作原理: 交流电压输入,经直流滤波后，DC-DC 变压，整流输出，后级电路通过采样电阻后放大后耦合到线性光耦合器pc817,最后反馈到到st8853检测脚，芯片输出PWM控制信号控制大功率MOS管的开关，从而稳定调节输出电压。
关键词：反激式开关电源；高频变压器；st8853
ABSTRACT
In recent years, the switching power supply has got more and more wide application range, it has small volume, portable, high energy utilization, even has the special green pattern.It make the system in idle or work under low load condition in energy saving mode, which is widely used in aerospace field, home appliances, communications, instrumentation, industrial control, medical equipment and other fields, with the development of electronic technology to make it has the prospects for development.
The study from the economic and practical consideration, choose one type in a number of switch power supply--the flyback type switch power supply. Parameter is AC220 ~ 110 input, DC13V output, the maximum output current is 1.5 A, maximum output power is 14.5 W. Small noise coefficient, two kinds of output voltage to suit to be used in different countries. System by the PWM pulse width modulation chip ST8853 as the core, and combined with peripheral circuit. System is mainly composed of input terminal design, high frequency transformer, output, feedback circuit, control circuit of five parts, the whole circuit has the short circuit protection, lightning protection, isolation and high pressure, prevent to get an electric shock, short circuit detection, the output power and voltage automatic adjustment function, such as its high stability and safety.
The working principle of the system: the input AC voltage, DC filter, DC-DC transformer, rectifier circuit, through the sampling resistor after amplification coupled to the linear optical coupler PC817, finally feedback to st8853 feet, PWM chip output control signal to control the switch of high power MOS tube, in order to stabilize the output voltage regulation
Keywords: Flyback switching power supply; high frequency transformer; st8853
目录
1绪论 (1)
1.1研究背景 (1)
1.2开关电源的发展前景 (1)
1.3研究意义 (2)
1.4本课题要求及主要研究内容 (2)
2反激式开关电源的理论基础 (3)
2.1开关电源的概念 (3)
2.2反激式开关电源的原理 (3)
2.3正激式和反激式开关电源的区别 (3)
2.4反激式开关电源的优点 (4)
2.5反激式开关电源的缺点 (4)
3硬件系统的基本设计 (5)
3.1硬件系统的基本设计思路 (5)
3.2输入端的电压浪涌抑制设计和分析 (5)
3.2.1浪涌抑制器(压敏电阻)-7D471 (6)
3.3输入回路短路保护的设计和分析 (6)
3.3.1短路保护器件——保险管 (6)
3.4安规电容滤波电路的设计和分析 (7)
3.4.1安规电容 (8)
3.4.2安规电容与普通电容的区别 (8)
3.5共模电感组成的EMI抑制电路 (8)
3.5.1共模电感的理论知识 (9)
3.5.2共模电感和差模电感的区别 (9)
3.6前级整流滤波电路的设计和分析 (9)
3.6.1整流电路器件的选型 (10)
3.7隔离变压器的设计和分析 (10)
3.8输出端的滤波电路设计原理 (11)
3.8.1铁芯电感的滤波原理 (12)
3.8.2PI型滤波器 (12)
4核心电路设计原理和分析 (13)
4.1反馈电路的设计和分析 (13)
4.1.1TL431可控硅 (13)
4.1.2密勒补偿 (14)
4.1.3光耦隔离器PC817 (14)
4.2开关电源PWM控制原理和分析 (14)
4.2.1ST8853芯片原理 (15)
4.2.2ST8853芯片内部工作原理介绍 (15)
5电路的调试和总结 (17)
5.1焊接中出现的问题 (17)
5.1.1启动电阻焊错 (17)
5.1.2LF2电感虚焊 (17)
5.2电路的测试 (17)
5.2.1测试中遇到的问题 (17)
5.2.2测量结果 (17)
5.3结论 (18)
参考文献 (20)
致谢 (21)
1 绪论
开关电源自20世纪问世以来，便迅速发展。开关电源以功耗低、效率高等的优点闻名各行各界。虽然国内开关电源起步比较晚，但是通过近几十年电子技术的高速的发展，慢慢的跟上了国际发展的步伐。
开关电源是利用现代电子电力技术，采用大功率半导体器件如（MOS管，SCR,IGBT等）作为开关，通过PWM脉宽调制芯片控制开关晶体管开通和关断的占空比，来调整系统的输出电压，来维持电源的稳定输出。在八十年代计算机电源率先开关电源化，在进入九十年代后开关电源早已广泛应用在各种电子设备中。开关电源框架一般由MOSFET和IC脉冲宽度调制控制构成。开关电源和线性电源相比，两者的成本都随着输出功率的增大而增大，但两者增长速率不同。随着国内外电子电力技术的发展和创新，使的开关电源技术高速发展，开关电源的成本不但降低，从而给开关电源的发展提供了广阔的空间。使得得开关电源被广泛的运用在家电、通信、仪器仪表、工业控制、医疗设备航天航空等领域。
1.1研究背景
目前，开关电源行业已经进入一个全新的发展阶段。各种高新技术的不断出现，新的工艺被普遍应用，新产品层出不穷。随着电子行业的高速发展，电源适配器是电子产品不可缺少的组成部分。其性能优劣直接关系到电子设备的各项技术指标，电子产品性能的表现越来越依赖有一个稳定的电源供电。对电源行业的要求越高，对开关电源提出要求也越来越高，目前开关电源能量利用率普遍不高，EMC辐射大，噪声大，这些问题有待未来新技术来解决。
1.2开关电源的发展前景
大功率高频开关管（如MOSFFT）的运用，开关频率由以前的几十Hz的频率发展到现在的上百千Hz，功率由刚开始的几瓦提高到现在的上百甚至上千瓦，能量利用率由原来的50%发展到现在最大可达90%以上，开关电源的功率仍还在不断的增大。由于开关电源高效，节能，小型化，低成本等的优点，受到各行各业技术人员的青睐。高频技术的发展，玩美的运用在开关电源上，高频技术的运用使开关电源小型化，微型化，并使开关电源进入到更广泛的应用领域，特别是运用在高新技术领域。新型半导体材料的研制是开关电源发展的龙头，各种高技术的出现推动了开关电源的小型化、轻便化，智能化。随着节能环保的提倡，各式各样的开关电源蓬勃发展，为开关电源的发展注入了新的活力。
目前开关电源的发展方向是高频化、高性能、抗干扰、低功耗、低EMC辐射、低噪声和电路模块化。由于开关电源小巧轻便安全，它的关键技术是高频技术的不断创新，国内
外开关电源制造商在不断的寻求新的技术去改善当前开关电源的不足之处，特别是改善开关电源整流器件的铁损耗，并在功率铁氧体材料上改进创新，以为了在高频率下和较大磁通密度下获得更高的磁通性能，各种滤波电容小型化小型化也是一项非常关键的技术。各种布线技术和制造工艺进步也促成开关电源高频化的发展，SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的发展，在PCB板两面布置元器件，为开关电源的轻便化提供了技术支持。随着目前开关电源的高频化，就必然会对传统的脉宽开调制(PWM)开关技术进行创新，实现零电压开关(Zero Voltage Switch)、零电流开关（Zero Current Switch）的软开关技术已成为开关电源的主流发展技术，使得开关电源的工作效率大幅度提升。想加快我国开关电源行业的发展，就一定要走技术创新之路。
1.3研究意义
开关电源具有体积小、重量轻（体积和重量仅仅是线性电源的20～30%左右）、效率非常高（一般为65～75%，而普通的线性电源一般只有25～40%）、其自身的抗干扰性非常强、输出的电压范围很宽可以从2V—30V不等、可以分模块化设计,成本低廉，不需要购买庞大的散热片和笨重的工频变压器，其适用于大部分中小功率的电子产品或各种电源适配器上，又因为反激式开关电源不用大的储能滤波电感，成本更低，更轻便，更具有实用性，所以设计一款低功耗反激式开关电源就显得非常有意义。
通过这个设计，充分的把学到的理论知识运用到实际应用中去。
1.4本课题要求及主要研究内容
研究反激式开关电源的实现方法，并按照设计指标要求完成电路设计。
本次研究的内容有：
1、研究反激式开关的优点和存在的不足。
2、研究开关电源的核心芯片的设计方法。
3、研究各种保护电路和各种外围功能电路的实现方法。
设计要求：
交流输入电压：110V～220V；
输出电压：12V～13V当负载电流在1.2A的情况下，输出电压为>12 以上；
当未接负载时输出电压在13V左右。
纹波值：小于50mv
工作效率：>80%
2 反激式开关电源的理论基础
2.1开关电源的概念
“开关电源：从名词上来理解即工作在“开”和“关”的状态下，事实上也是可以这样理解的。开关电源是利用当代领先的电力电子技术，通过控制开关管（如MOSFFT）的开通和关断的时间比值，来维持整个系统的稳定输出的一种电源，开关电源的核心器件由脉冲宽度调制控制芯片IC和大功率开关管组成。
2.2反激式开关电源的原理
所谓的反激开关电源，指当大功率开关管（如MOS）导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，后级二极管处于截止状态，在初级线圈中储存能量，当开关管截止时，变压器Ｔ初级线圈中存储的能量，通过次级线圈及后级二极管整流和π型滤波器滤波后向负载输出。反激式开关电源以大功率MOS管的导通和截止为主要特征。开关管（MOS）导通时，变压器初级线圈内不断储存能量；而开关管关断时，变压器线圈内储存的能量通过整流二极管给负载供电，直到下一个脉冲到来，一直由pwm脉宽控制着。开关电源中的高频脉冲变压器起着非常重要的作用：一是完成电能——磁能——电能的转换，滤波后输出为负载提供稳定的直流电压；二是可以实现基本的变压器功能，通过高频脉冲变压器的初级绕组和两个次级绕组可以输出两路的直流电压值；三是可以实现高压交流和低压直流的隔离作用，避免触电事故，保证用户的安全。
2.3正激式和反激式开关电源的区别
它们两者的最大区别在与高频变压器的绕线方向上，正激是在初级开关管导通时向次级传送能量，既初级线圈和次级线圈是同名端，而反激是在初级开关管关闭时向次级传送能量。单一的从结构上单看变压器的话是看不出是正激还是反激的，但是区分正激和反激开关电源最明显的区别就是正激电源在次级必须有个大的储能滤波电感，而反激开关电源是没有的。开关管与整流管同时开的是正激，因此变压器不需要存磁能，可以降低体积提高功率；反之是反激，主绕组先保存磁能，在开关管关闭后通过整流管泄放磁能，因此变压器要大。
2.4反激式开关电源的优点
反激式开关电源:电路拓扑较简单，元件数少，不需要另加磁复位绕组，高频变压器具有变压和隔离的作用，其成本较低，所以其运用比正激式运用广泛。由于不需要输出储能滤波电感和续流二极管，易实现多路输出。其输出电压易受PWM调制度比正激式的大。
2.5反激式开关电源的缺点
反激式开关电源的电流和电压输出特性要比正激式开关电源差，纹波系数较高，负载能力比正激式要差，pwm芯片在控制MOS管在关断的该电路变换器的条件下才把储存磁能传送出去；其瞬态反应比正激式开关电源差，当输出电压发生变化的时候，核心芯片要在下一个脉冲周期才控制MOS 管的导通。磁芯单向磁化，利用率较低，而且开关器件承受的电流峰值很大。
3硬件系统的基本设计
3.1 硬件系统的基本设计思路
由于模块化设计有利于设计和分析问题，本设计也采用模块设计。系统的核心采用了st8835为核心的pwm 控制芯片，其设计简单成本低廉。下面介绍反激式开关电源的总体硬件结构，为硬件系统提供基本的理论设计依据。系统设计主要分为输入端设计，隔离变压器，输出端，反馈电路，控制电路，五大部分组成。输入端又由浪涌抑制，短路保护，EMI 滤波，整流电路四个小部分部分组成。其中反馈电路和控制电路为核心电路。输入端,隔离变压器,输出端为系统的基本电路。系统结构图如图3.1所示。
图3.1 系统结构图
3.2 输入端的电压浪涌抑制设计和分析
浪涌抑制的电路设计原理图如图3.2所示。
图3.2 浪涌抑制器电路设计原理图
由于输入电压是接在220V-110V 的交流电上，其接在长距离的高压电网上，容易受到控制电路
反馈电路
隔离变压器
AC 输入 输入端： 浪涌抑制
短路保护
EMI 滤波
整流电路
输出端： 整流滤波电路 EMI 滤波器 DC 输出
尖峰电压的影响，比如电网附近有大的电感性开关，暴风雨天气时的雷电放电现象，此时其电压尖峰可达10000V以上。电器回路中偶发的尖峰电压，对电器的影响是致命的，所以浪涌抑制器叫浪涌保护器，也叫压敏电阻，因为其可以起到防雷的作用，也叫防雷管。其在整个系统中起到非常重要的作用，有效的保障了电路中的其他器件的稳定运行
3.2.1浪涌抑制器(压敏电阻)-7D471
7D471浪涌抑制器外形图如图3.3所示。
图3.3浪涌抑制器外形图
7D471也叫压敏电阻，它是以氧化锌为基本材料烧结而成的半导体限压型的浪涌器件;它有着优异的非线性特性和很高的浪涌吸收能力在电子电路中用于电气保护。其主要用在交/直流电源电路及各类低频信号、控制电路板及相关的防雷模块上作浪涌保护。本电路中采用7D471取得了良好的防脉冲高压和防雷的效果。
3.3输入回路短路保护的设计和分析
输入回路的短路保护电路设计原理如图3.4所示。
图3.4 短路保护设计原理
由于开关电源是工作在开关状态，为了防止大功率开关管出现控制问题或者器件质量问题而导致系统失控，必须添加短路保护器件，有效的防止电路失控时导致前级电路负载过大或者短路而导致危险的发生，大大的增强了系统的安全性。
3.3.1短路保护器件——保险管
常规的保险管外形图如图3.5所示。
图3.5 保险管外形图
保险管，是一种安装在电路中，保证电路安全运行的玻璃管状的电器元件。也被称为熔断器，在IEC127协议标准中将它定义为“熔断体（fuse-link)”。保险管（丝）会在电流异常升高到一定的高度时，由于自身电阻导致电阻丝发热,超过一定的温度时,保险丝熔断，切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。
3.4安规电容滤波电路的设计和分析
安规电容电路设计如图3.6所示。
图3.6 安规电容电路设计
由于开关电源工作在高频上，其电路中存在大量的差模噪声干扰。从导线传入的干扰噪声称为传导干扰，其能量通过导体进行传播，开关电源的输入、输出引线都是传播的媒介。开关电源产生的大量干扰会沿电源线进入电网，向电网注入了大量的噪声，污染了电网，使同一电网的其它电子设备受到干扰。同时电源的输出端还会把干扰噪声传递给负载端，使作为电源负载的电子产品直接受到噪声的干扰，当这种干扰值达到一定程度时会影响电路的稳定工作所以必须加入滤波电路。
本设计出于安全考虑和EMC考虑设计了安规电容。安规电容的最主要作用是当电容器失效后，不会导致电击，不危及使用者的人身安全。安规电容通常用于抗干扰电路中的滤波作用，并在两端并联了两个150k的电阻，用于防止电源线在拔插时,由于X安规电容的充放电过程而致电源线的插头长时间带电而电击导致危险的发生。安规电容不仅可以起到给市电滤波的作用，还可以阻止高频变压器产生的噪声干扰到同在一线路上的其他电子设备。
3.4.1安规电容
安规电容分为两种，X电容和Y电容，交流输入端子分为零线（Ｎ），火线（Ｌ）个地线（Ｇ），X电容是跨接在输入端L线上和Ｎ线上，一般采用金属薄膜电容；Ｙ电容是接在两根电力线上和地线上，一般是成对出现.X电容和Ｙ电容都可以承受上千伏的脉冲电压X电容又分为X1, X2, X3三种，他们主要差別在于:
1. X1耐压值大于
2.5 kV, 小于等于4 kV,
2. X2耐压值小于等于2.5 kV,，
3. X3耐压值小于等于1.2 kV。
Y电容底下又分为Y1, Y2, Y3，Y4三种, 主要差別在于:
1. Y1耐压值大于8 kV,
2. Y2耐压值大于5 kV,
3. Y3耐压值 n/a，
4. Y4耐压值大于2.5 kV。
X电容主要抑制差模干扰，Y电容主要抑制共模干扰，基于漏电流的限制，Y电容值一般很小，一般X电容是uF级，Y电容是nF级。
3.4.2安规电容与普通电容的区别
安规电容采用国际电工委员会(IEC) 标准工艺，有着先进的生产技术和严谨的质量保证体系。安规电容的放电和普通电容不一样，一般的电容在外部电源断电后如果没有放电回路电荷会保留相当长时间的一段时间，如果此时用手触摸就会被电电击的危险，而安规电容使用在电路里则不会存在这个问题。
3.5共模电感组成的EMI抑制电路
共模电感组成的EMI抑制电路如图3.7所示。
图3.7 共模电感组成的EMI抑制电路
开关电源是把交流电整流为直流电，再通过开关把直流转变为高频交流，最后再整流最后稳定输出直流的一种电源。这样就有交流电源的整流波形畸变产生的噪声以及开关波形产生的大量噪声。这些噪声如果不抑制就会通过导线向电网辐射干扰。电子设备会影响设备的正常工作，所以设计电路的的时候要抑制它们。此共模电感主要主要抑制电路中的
共模噪声。简单的来说共模干扰就是两根信号线对地之间的干扰。本设计中采用了33mH 的共模电感有效的抑制了共模噪声。
3.5.1共模电感的理论知识
共模电感外形如图3.8所示。
图3.8 共模电感外形
共模电感(Common mode Choke)，也叫共模扼流圈，常用于开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。在很多PCB板卡设计中，共模电感也是起EMI滤波的作用，用于抑制高速信号线产生的电磁干扰向外辐射。共模电感组成的滤波电路，La和Lb就是共模电感线圈。这两个线圈绕在同一个铁芯上，相位和匝数都相同(绕向反向)。这样，当电路中的正常电流I流经共模电感时，电流在同相位绕制的电感线圈中因产生反向的磁场而相互抵消，此时正常的电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼)；当有共模电流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗型，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流信号，达到滤波的目的。
3.5.2共模电感和差模电感的区别
共模电感和差模电感的有以下区别：
（1）抑制共模干扰的滤波电感叫共模电感。抑制差模干扰的滤波电感叫差模电感。
（2）共模电感是绕在同一铁心上的圈数相等、绕向相反、导线直径相等的两组线圈。差模电感是绕在一个铁心上的一个线圈。
（3）共模电感的特点是：由于同一铁心上的两组线圈的绕向相反，所以不用担心铁心饱和，用的最多的磁芯材料是高导铁氧体材料。
（4）差模电感的特点是应用在大电流的场合。由于铁心上绕的一个线圈，当流进线圈的电流增大时，线圈中的铁心会饱和，因此现在用的最多的铁心材料是金属粉心材料。
3.6前级整流滤波电路的设计和分析
整流电路原理图如图3.9所示。
图3.9 整流电路原理图
电流经共模电感和X电容EMI滤波后进入整流滤波电路，其电路是由四个IN4007组成的桥式整流电路，把交流整流成直流后经C1电容滤波后供后级电路使用。
3.6.1整流电路器件的选型
IN4007有着以下优良的特性，满足了系统设计的要求：
最大反向输入平均电压：750V；
最大反向输入峰值电压：1000V；
额定输出电流, If平均：1A；
1A交流25℃下最大正向导通电压：1.0V；
正向浪涌电流, Ifs最大:30A；
总功率：2.5W。
3.7隔离变压器的设计和分析
本次设计的隔离变压器又程为脉冲隔离变压器,其工作频率大于10kHz，其具有隔离，和变压的作用,DC-DC电路变换原理图如下图3.10所示。
图3.10 DC-DC电路变换原理图
1绪论 随着电力电子技术的发展，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，程控交换机、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。 1．1 直流稳压电源的发展 直流稳压电源是电子、电器、自动化设备中最基本的部分。传统的转换方法设计制作的电源，其效率低，损耗大，温升高。加上多路电压输出，而各个电压的等级、质量要求又不相同时，使之传统的串联稳压式电源越来越难于得到解决。如图1-1所示的串联式线性稳压电源，就属此类。 图1-1 晶体管串联式线性稳压电源 当今计算机及自动化设备上大多数控制电源都向低压大电流，高效率，重量轻、体积小的方向发展。在这种要求面前首先得到发展的是晶体管串联式开关稳压电源，如图1-2所示。 图1-2 晶体管串联式开关稳压电源
随着电力电子技术的发展，大功率开关晶体管、快恢复二极管及其它元器件的电压得到很大的提高，这为取消稳压电源中的工频变压器，发展高频开关电源创造了条件。由于它不需要工频变压器，故称无工频变压器开关式直流稳压电源。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泛的发展空间。它使电源在小型化、轻量化、高效率等方面又迈进了一步。图1-3是无工频变压器的开关电源的方框图。 图1-3 无工频变压器的开关电源原理框图 无工频变压器开关稳压电源，有如下的优点： 1.效率高。一般在80～90%以上。 2.体积小、重量轻，随着频率的提高，收效更显著。 3.稳压范围广，一般交流输入80～265V，负载作大幅度变化时，性能很好。 4.噪声低，声频在20kHz以上时，已是人耳听不到的超声波，而开关电源的工作频率一般都大于此频率； 5.性能灵活，通过输出隔离变压器，可得到低压大电流、高压小电流；一个开关控制的一路输入可得到多路输出以及同号、反号等输出； 6.电压维持时间长，为了适应交流停电时，计算机、现代自动化控制设备电源转换的需要，开关电源可在几十毫秒内保证仍有电压输出； 7.可靠性大，当开关损坏时，也不会有危及负载的高电压出现。 无工频变压器开关稳压电源的不足之处： 1.输出纹波较大，约有10～100mV的峰峰值；
1 绪论 1 绪论 1.1 前言 电力电子学是综合应用电工理论、电子技术及控制理论等，利用电力电子(功率半导体)器件控制或变换电能，以达到合理而高效率地使用能源。它是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。 电力电子技术是近年来最活跃的研究领域之一。作为联系弱电与强电的纽带，电力电子技术提供了控制电功率流动与改变电能形态的有力手段，在小至数瓦，大至数千千瓦乃至数十兆瓦的范围内都得到了广泛应用。随着功率半导体制造技术、微电子技术、计算机技术，以及控制理论的不断进步，电力电子技术向着大功率、高频化及智能化方向发展，应用的领域将更加广阔。 1.2国内外电源技术发展概况 电力电子技术与装置的市场需求与日俱增，其中电源是电力电子技术的主要应用领域之一。随着微电子制造技术的进步，计算机、通信设备、家用电器得到飞速发展，这些设备内部往往需要采用直流稳压电源供电。很多关键的设备还需要不间断电源，以确保市电停电时设备仍能工作。 近年来，随着电力电子技术的迅猛发展，新的电子元器件、新电磁材料、新变换技术、新控制理论及新的软件不断的出现并应用到开关电源，使开关电源达到了频率高、效率高、功率密度高、功率因数高、可靠性高。因此，许多领域，例如邮电通信、军事装备、交通设施、仪器仪表、工业设备、家用电器等都越来越多的应用开关电源，并取得了显著效益。 随着芯片集成度的不断提高，电子设备内功能部件的体积不断减小，因而要求设备内部电源的体积和重量不断减小。提高开关频率是减小开关电源体积和重量的基本措施，因为变压器和电感电容等滤波元件的体积和重量随频率的提高而减小。高频化、小型化、模块化和智能化是直流开关电源的发展方向。高频化是小型化和模块化的基础，目前开关频率为数百kHZ至数MHz的开关电源已有使用。功率重量比或功率体积比是表征电源小型化的重要指标，50w/in的开关电源早已上市，目前己向120W/in 发展。模块化与小型化分不开，同时模块化可提高电源的可靠性，简化生产与使用。模块电源的并联串联和级联既便于用户使用，也便于生产。智能化是便于使用和维修的基础，无人值守的电源机房、航空和航天器电源系统等都要求高度智能化，以实现正常、故障应急和危急情况下对电源的自动管理。 现代越来越复杂的电子设备对电源提出了各种各样的负载需求。一个特定用途的电源装置，应当具有符合负载要求的性能参数和外特性，这是基本的要求。安全可靠
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
烟台工程职业技术学院机电工程系电子专业 11 级 毕业论文 题目:一个开关电源 姓名:奚文龙学号:2011100015 指导老师(签名): 蒋家响 二〇一三年六月十二号
摘要：本系统以Buck-Boost复合型降压电路为核心，采用主从设置法并联两个DC/DC模块，其中一个为主模块提供稳定电压，作为电压源。另一个模块作为从模块提供可变电压以改变电流比。以DSP为主控制器，输出两路占空比可变的PWM信号。通过电压采样，根据反馈信号对主模块PWM信号做出调整，进而实现对主模块的电压外环控制。通过电流采样，根据反馈信号对从模块PWM信号做出调整，进而实现对从模块的电流内环控制。使整个模块实现输出直流电压稳定在8V，根据题目要求自动分配电流。同时系统具有输出过流保护和输入欠压保护功能，且可以实现对输出电压和输出电流的测量和检测。 关键词：Buck-Boost复合降压电路主从模式 DSP IR2110 Abstract：This system is based on the Buck circuit ，Master-slave method set two parallel DC / DC modules,One of the main module as to provide a stable voltage, as a voltage source. Another module provides a constant current from the module as a current source. The system is based on DSP controller, The DSP to output PWM signal. By sampling the voltage,according to the feedback signal to the PWM signal to adjust the main module. Through the current sampling, according to the feedback signal to adjust the PWM signal from the module, Conduct ing reliable closed-loop control, thus achieving control from the module. So that the whole module output DC voltage from 8V.Based questions requirement that the current automatic distribution.At the same time the system has output current protection and input undervoltage protection, and can achieve the output voltage and output current measurement and testing. 目录
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)
开关稳压电源 摘要：本设计应用隔离型回扫式DC-DC电源变换技术完成开关稳压电源的设计及制作。系统主要由整流滤波电路，DC-DC变换电路，单片机显示与控制电路三部分组成。开关电源的集成控制由脉宽调制控制芯片UC3843及相关电路完成，利用单片机进行D/A转换，完成对输出电压的键盘设定和步进调整，同时由单片机A/D采集数据利用数码管显示出输出电压和电流。系统具有输出电压可调范围宽、噪声纹波电压低和DC-DC变换效率高等特点。此外，该系统还具有过流保护功能，排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态。 关键字：DC- DC，整流滤波，脉宽调制，A/D采集，D/A转换 Abstract：The stabilized voltage switching supply is designed and manufactured by DC-DC power transfer with isolation and feedback. The supply includes rectification and filtering circuit, DC-DC transfer unit, controller controlling circuit and liquid crystal display module. The swiching supply is controlled by pulse width modulation IC UC3843. The output voltage can be regulated step by step by a microcontroller, a key and a D/A converter. The output voltage and current of the switching supply are collected by a A/D converter and displayed in Nixie tubes. The switching supply have some advantage such as wide output voltage, low noise ripple, high transfer efficiency. In addition, the swiching supply can realize current foldback. Keyword：DC-DC transfer, rectification and filtering, , microcontroller, A/D collecting dat a，D/A converting 一、方案论证 图1为开关电源系统的结构图，从图中可以看出，系统分为三个部分：电路电源、控制回路和显示设定部分。 图1 开关电源系统结构图
目录 1 前言 (2) 2．总体方案设计 (3) 2.1 方案一 (3) 2.2 方案二 (4) 2.3方案选择 (4) 3．单元模块设计 (5) 3.1单元模块功能介绍 (5) 3.1.1辅助电源部分设计 (5) 3.1.2主要电源部分设计 (6) 3.1.3保护电路部分设计 (7) 3.1.4继电器驱动部分设计 (8) 3.1.5输出电压比较部分设计 (8) 3.1.6编码译码部分设计 (9) 3.2电路设计及参数计算 (10) 3.3特殊器件介绍： (11) 3.4各单元模块连接 (16) 4．系统调试及结果分析 (17) 5．设计总结 (17) 【参考文献】 (18) 6 系统原理图 (19)
1、前言 可以说，有电器的地方就有电源。所有的电子设备都离不开可靠的电源为其供电。现代电子设备中的电路使用了大量的半导体器件，这些半导体需要几伏到几十伏的直流供电，以便得到正常工作所必需的能源。这些直流电源有的属于化学电源，如采用干电池和蓄电池，但这些不能持久性的供电。大多数电子设备的直流供电方法都是将交流电源经过变压、整流、滤波、稳压等变换为所需的直流电压。完成这种变换任务的电源成为直流稳压电源。 现代电子设备中使用的直流稳压电源有两大类：线性稳压电源和开关性稳压电源。所谓线性稳压电源就是其调整管工作在线性放大区，这种稳压电源的最主要的缺点是变换效率低，一般只有35%~60%左右。开关稳压电源的开关管工作在开关状态，其主要的优越性就是变换效率高，可高达70%~95%。目前，计算机、通信设备、雷达、电视及家用电器等现代电子设备中的稳压电源已基本采用了开关稳压电源，因此，下面将介绍开关稳压电源的设计。
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
毕业设计（论文）开题报告 信息工程系应用专业 题目：低功率开关直流稳压电源设计 本课题来源及研究现状： 发展史 1、国际发展状况 发展史 1955年美国的科学家罗那（G.H.Royer）首先研制成功了利用磁芯的饱和来进行自激振荡的晶体管直流变换器。此后，利用这一技术的各种形式的精益求精直流变换器不断地被研制和涌现出来，从而取代了早期采用的寿命短、可靠性差、转换效率低的旋转和机械振子示换流设备。由于晶体管直流变换器中的功率晶体管工作在开关状态，所以由此而制成的稳压电源输出的组数多、极性可变、效率高、体积小、重量轻，因而当时被广泛地应用于航天及军事电子设备。由于那时的微电子设备及技术十分落后，不能制作出耐压高、开关速度较高、功率较大的晶体管，所以这个时期的直流变换器只能采用低电压输入，并且转换的速度也不能太高。 60年代，由于微电子技术的快速发展，高反压的晶体管出现了，从此直流变换器就可以直接由市电经整流、滤波后输入，不再需要工频变压器降压了，从而极大地扩大了它的应用范围,并在此基础上诞生了无工频降压变压器的开关电源。省掉了工频变压器，又使开关稳压电源的体积和重量大为减小，开关稳压电源才真正做到了效率高、体积小、重量轻。 70年代以后，与这种技术有关的高频，高反压的功率晶体管、高频电容、开关二极管、开关变压器的铁芯等元件也不断地研制和生产出来，使无工频变压器开关稳压电源得到了飞速的发展，并且被广泛地应用于电子计算机、通信、航天、彩色电视机等领域，从而使无工频变压器开关稳压电源成为各种电源的佼佼者。 2、国内发展情况 我国的晶体管直流变换器及开关稳压电源研制工作开始于60年代初期，到60年代中期进入实用阶段，70年代初期开始研制无工频降压变压器开关稳压电源。1974年研制成功了工作频率为10kHz、输出电压为5V的无工频降压变压器开关稳压电源。近10多年来，我国的许多研究所、工厂及高等院校已研制出多种型号的工作频率在20kHz左右，输出功率在1000W以下的无工频降压变压器开关稳压电源，并应用于电子计算机、通信、电视等方面，取得了较好的效果。工作频率为100kHz—200kHz的高频开关稳压电源于80年代初期就已
本文介绍了一种基于单片机控制的数控开关电源，以89C51单片机作为控制核心，对开关变换电路进行脉宽调制，构成一个智能闭环控制系统。单片机控制的开关电源具备更加完善的功能，更人性化、智能化，便于实时监控。其功能主要包括对开关电源输出电压进行检测，并显示实时电压值；通过按键进行编程预置期望输出的电压；通过A/D转换器采样输出电压，根据PID算法计算控制量修改占空比,以得到期望的输出电压，并通过PID算法控制输出电压稳定在设定的电压值上；拥有可靠的过流保护功能以及辅助电源可同时作为电源输入和给单片机提供工作电压，并可以通过键盘不断改变PID参数，可以进行实时调整。本系统具有友好的用户界面，结构简单，成本低廉，实用性强，扩展空间大，可作为实验室电源，在计算机，家电产品等许多方面也有非常好的应用前景。 开关电源因其具有功耗低、效率高的优点，在家用电器、科学实验、教学设备等等领域得到了广泛的应用。随着电子技术的高速发展，各种电子设备对电源的要求越来越高，电源也朝着高效率、高可靠性以及智能化的方向发展。传统开关电源使用专门的脉宽调制芯片，结构复杂，而利用单片机和键盘可以简化电源结构，实现对电源的智能控制，本文正是从这个角度考虑，研究制作低成本、操作简单、智能控制的开关电源。 关键词：开关电源；单片机；脉宽调制；功率开关管；占空比
This text introduces one kind of digital control switching mode power supply ,which controlled by single chip microcomputer 89C51 ,using pulse width modulation to control switch transformation circuit , constitute a close loop intelligence control system. The switch power supply, which is controlled by single chip microcomputer, has more perfect function, more humanized ,intelligence and easier for the hour supervise and control. Its function mainly includes the examination of the output voltage ,and the manifestation of voltage value ; input the expect output voltage through the keyboard ;take a sample from the output ,basing on the compute result of the PID procedure to modification the duty cycle to get the expect voltage and control the stability of out put voltage ; having a dependable over-current protection function and a assistance power supply ,which can provide power to the single chip microcomputer ,and change the parameter of PID to improve the control result .This system has a friendly customer interface ,very simple structure ,very low cost ,very strong function ,a big space to expand ,can use as the laboratory power supply , at the power supply of the computer and the appliance product ,also has very nice applied foreground. Switch power supply because its power exhaust is very low and its efficiency is very high, so it got extensive application at home appliances, science experiment, the teaching equipments etc. realm. With the quick development of technical electronics, the request of various electronics equipments to power supply became more higher . Power supply also develop toward the direction, which become high-efficiency, more credibility, and more intelligence. The traditional switch power supply uses the specialized PWM chip to control, structure complications. And making use of the single chip microcomputer can carry out the intelligence control to the power supply and simplify the power supply structure. This text considers from this angle exactly, inquiry into making a switch power supply, which is Low cost, easier to operate and intelligence control. Key words :switching mode power supply ;single chip microcomputer ;Pulse Width Modulation control；duty cycle
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
3842开关电源常见故障的分析及维修3842开关电源是以美国Unitorde公司生产的一种性能优良的电流控制型脉宽调制芯片UC3842（KA3842）为主控芯片，IGBT（绝缘栅双极场效应晶体管）为“开”“关”器件，配合LM324（四运放）或LM358（双运放）及光电耦合器（PC817）作为输出负载反馈器件，以及TL431（高精密并联稳压器），高频变压器为主要元件所组成的脉冲宽度调制（PulseWidthModulation,缩写为PWM）式开关电源。3842各脚功能： 1. 误差放大输出（输出补偿）3.4伏 2. 误差放大器反相输入端（电压反馈）2.4伏 3. 电流感应放大器同相输入端（电流检测）0.1伏 4. 内接振荡器外接rc（定时）元件1.9伏 5. 接地0伏 6. 驱动信号输出端 2伏 7. 电源供电端、欠压保护端17伏 8. 5伏基准电压输出5伏 1．2开关电源的工作原理 220V的交流电经交流滤波电路滤除外来的杂波信号，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网的干扰。再经二极管桥式整流电路和滤波电路，整流滤波后得到约300V的直流电，送给功率变换电路进行
功率转换。功率变换电路中的开关功率管（IGBT）就在脉冲宽度调制（PWM）控制器（UC3842）输出的脉冲控制信号和驱动下，工作在“开”“关”状态，从而将300V直流电切换成宽度可变的高频脉冲电压。把高频脉冲电压送给高频变压器，高频变压器的次级（二次侧）就会感应出一定的高频脉冲交流电，并送给高频整流滤波电路进行整流，滤波。经高频整流滤波后便可得到我们所需的各种直流电压。输出电压下降或上升时，由取样电路将取样信号通过光电耦合器 （PC817）,送入控制电路，经过其内部调制，由控制电路的输出端将变宽的或变窄的驱动脉冲送到开关功率管的栅极（G极），使变换电路产生的高频脉冲方波也随之变宽或变窄，由此改变输出电压平均值的大小，从而使直流电压基本稳定在所须的电压值上。开关电源的电路原理图如下： 开关电源电路原理图 一．开关电源的常见故障分析及维修 2.1开关电源的常见故障分析及维修 由于开关电源的输入部分工作在高压，大电流的状态下，故障率最高，如高压大电流整流二极管，滤波电容，开关功率管等较易损坏。其次就是输出整流部分的整流二极管，保护二极管，滤波电容，限流电阻等较易损坏；再就是脉宽调制控制器的反馈部分和保护部分。 下面就对开关电源常见故障产生的原因作一分析及如何排除这些故障的维修方法。
摘要：介绍了稳压电源的具体分类和稳压电源中的开关稳压电源电路各组成部分的工作原理。 关键词：开关稳压电源的结构、设计开关管滤波电容储能电感 一、引言 稳压电源就是其输出电压相对稳定，它与人们的日常生活密切相关, 也称为稳定电源、稳压器等。随着电子技术发展，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，对稳压电源的要求更加灵活多样。电子设备的小型化和低成本化，使稳压电源朝轻、薄、小和高效率的方向发展。设计上，稳压电源也从传统的晶体管串联调整稳压电源向高效率、体积小、重量轻的开关型稳压电源迅速发展。 日常工作中，电子工程师通常根据稳压电源中稳压器的稳定对象，把稳压器分为直流稳压器和交流稳压器两种，并且直流稳压器输出电压是直流，交流稳压器输出电压是交流，两者一般都用市电供电。因此，就可以把稳压电源按稳压器的类型可分为直流稳压电源和交流稳压电源两大类。以下是对这两大类稳压电源进行简要的介绍（见表 1 ）。
见表 1 二、交流稳压电源分类和特点 能够提供一个稳定的交流电压和频率的电源称为交流稳压电源，市面上的交流稳压电源大致分为以下几种： 2.1参数调整（谐振）型
这类稳压电源，稳压的基本原理是LC 串联谐振，早期出现的含有磁饱和型稳压器的稳压电源就属于这一类。它的优点是结构简单，所需元器件较少，稳压范围相当宽，可靠性高，抗干扰和抗过载能力强。缺点是能耗大、噪声大、笨重且造价高。 2.2自耦（变比）调整型 2.2.1机械调压型 以伺服电机带动炭刷在自耦变压器的的绕组滑动面上移动，改变输出电压(Vo) 对输入电压(Vi) 的比值，以实现稳压电源输出电压的调整和稳定。它的特点是结构简单，造价低，输出波形失真小。但由于炭刷滑动，接点易产生电火花，造成电刷损坏以至烧毁而失效，且电压调整速度慢。 2.2.2改变抽头型 将自耦变压器做成多个固定抽头，通过继电器或可控硅（固态继电器）做为开关器控件，自动改变抽头位置，从而实现输出电压的稳定。这种类型的稳压电源，优点是电路简单，稳压范围宽（130V-280V ），效率高（≥95% ），价格低。缺点是稳压精度低（±8 ～10% ）工作寿命短，它适用于家庭给空调器供电。 2.2.3大功率补偿型——净化型稳压器（含精密型稳压器） 此种稳压电源用补偿环节实现输出电压的稳定，易实现微机控制。它的优点是抗干扰性能好，稳压精度高（≤±1% ）、响应快（40 ～60ms ）、电路简单、工作可靠。缺点是带计算机、程控交换机等非线性负载时有低频振荡现象；输入端电流失真度大，源
毕业论文 反激式开关电源的开发 系别：电子信息系 专业名称：电子信息科学与技术学生姓名： 学号： 指导教师姓名、职称： 完成日期：2015年 4 月 1日
摘要 近年来，开关电源应用范围越来越广泛，它以体积小，携带轻便，能量利用率高，具有特别的绿色功能，使系统在空载的或在低负载的情况下工作在节能模式，从而被广泛的运用于航天航空领域、家电、通信、仪器仪表、工业控制、医疗设备等领域，随着电子技术发展使其越来越具有发展前景。 本次研究从经济上和实用性考虑，选择了众多开关电源里的一种类型——反激式开关电源。参数为AC220～110输入，DC13V 输出，最大输出电流达到1.5A，最大输出功率为14.5W。噪声系数小，两种输出电压以适合在不同国家中使用。系统由ST8853为核心的PWM 脉宽调制芯片，和结合完善的外围电路组成。系统主要由输入端设计，高频变压器，输出端，反馈电路，控制电路五部分组成，整个电路具有短路保护，防雷，隔离高压，防触电，短路检测，输出功率和电压自动调节等功能，其稳定性和安全性高。 系统工作原理: 交流电压输入,经直流滤波后，DC-DC 变压，整流输出，后级电路通过采样电阻后放大后耦合到线性光耦合器pc817,最后反馈到到st8853检测脚，芯片输出PWM控制信号控制大功率MOS管的开关，从而稳定调节输出电压。 关键词：反激式开关电源；高频变压器；st8853
ABSTRACT In recent years, the switching power supply has got more and more wide application range, it has small volume, portable, high energy utilization, even has the special green pattern.It make the system in idle or work under low load condition in energy saving mode, which is widely used in aerospace field, home appliances, communications, instrumentation, industrial control, medical equipment and other fields, with the development of electronic technology to make it has the prospects for development. The study from the economic and practical consideration, choose one type in a number of switch power supply--the flyback type switch power supply. Parameter is AC220 ~ 110 input, DC13V output, the maximum output current is 1.5 A, maximum output power is 14.5 W. Small noise coefficient, two kinds of output voltage to suit to be used in different countries. System by the PWM pulse width modulation chip ST8853 as the core, and combined with peripheral circuit. System is mainly composed of input terminal design, high frequency transformer, output, feedback circuit, control circuit of five parts, the whole circuit has the short circuit protection, lightning protection, isolation and high pressure, prevent to get an electric shock, short circuit detection, the output power and voltage automatic adjustment function, such as its high stability and safety. The working principle of the system: the input AC voltage, DC filter, DC-DC transformer, rectifier circuit, through the sampling resistor after amplification coupled to the linear optical coupler PC817, finally feedback to st8853 feet, PWM chip output control signal to control the switch of high power MOS tube, in order to stabilize the output voltage regulation Keywords: Flyback switching power supply; high frequency transformer; st8853