目录
1课程设计目的 (2)
2 课程设计的主要内容 (2)
3 课程设计题目描述及主要要求 (2)
4 开关电源的概述 (2)
5 具体设计 (4)
5.1 设计方案 (4)
5.2 基本框架 (4)
5.3 主电路设计 (4)
5.3.1 AC变DC电路 (4)
5.3.2 Boost变换电路 (5)
5.4 控制电路设计 (5)
5.4.1 主控芯片UCC28019的说明 (6)
5.4.2芯片功能描述 (8)
5.5 总体电路设计 (9)
6 课程设计总结 (10)
7 参考资料 (10)
1.课程设计目的
·熟练掌握选用芯片各引脚的功能及控制原理
·理解设计的开关电源整体工作原理
·开关电源的设计及制作
2.课程设计的主要内容
完成任何一种电压等级的开关电源的设计，具体为：
·完成系统方案设计；
·完成主电路设计；
·完成控制电路设计；
·绘制完整的电路图；
·具体制作开关电源；
·撰写设计说明书
3.课程设计题目描述及主要要求
·根据电压等级要求，设计主电路及控制电路，实现电路及设备的保护，选定所需的电气元件，并对系统进行制作；
·提交设计说明书和一份完整的开关电源原理图。
·设计说明书要求总体电路设计绘制规范，设计说明书撰写时注意对每一自成单元的内容，都应有醒目的标题，注意层次清晰，逻辑关系正确。
·设计说明书字数不得少于2000字，且说明书应加上学校统一规定的封面、封底，并装订成册。
4.开关电源的概述
开关电源(Switch Mode Power Supply，SMPS)是以功率半导体器件为开关元件，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。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。
开关电源具有节能（效率一般可达85%以上）；体积小，重量轻；具有各种保护功能；改变输出电流、电压容易，稳定，可控等特点。
开关电源的结构形式很多，按PWM方式来分有以下几种。
（1）反激式变换器
所谓反激式是指变压器的初级极性与次级极性相反。如果变压器的初级上端为正，则次级上端为负。反激式变换器效率高，线路简单，能提供多路输出，所以得到了广泛应用。但是在次级输出的电压中，有较大的纹波电压。为了解决这一问题，只有加大输出虑波电容和电感，但这样做的结果是增大了电源的体积。
（2）反激式双晶体管变换器
开关电源的功率在200W以上，不宜采用单管反激式电路，这时可以利用反激式双晶体管结构，两管可用双极型晶体管或长效应管。其中场效应管特别适用，无论是固定频率，可变频率，完全和不完全能量传递方式，用场效应管代替双极型晶体管是首选方案。
（3）正激式变换器
正激式变换器纯粹是个隔离元件，它是利用电感L储能及传递电能的。变压器的初级和次级线圈是相同的同名端，由于电感L的存在，它的电感折算到初级，使初级电感增大，而电流却减小。正激式变换器的优点是铜耗低，因为使用无气隙磁芯，电感量较高，变压器的峰值电流比较小，输出电压纹波低；缺点是电路较为复杂，所用元器件多，如果有假负载存在，效率较低。它适用于低电压，大电流的开关电源，多用于150W以下的小功率场合。它还具有多台电源并联使用而互不影响的特点，而且可以自动均很，而反激式却做不到这点。
（4）正激式双晶体管变换器
正激式双晶体管是在单管正激式的电路上再串接一只三极管而组成的，这对于高压大功率的开关电源来说更加安全可靠。安全可靠是最大的效益，所以，双管正激式变换器得到了广泛应用。
（5）半桥式变换器
为了减小开关三极管的电压应力，可以采用半桥式变换器，它是离线式开关电源较好的拓扑结构。
（6）桥式变换器
（7）推挽式变换器
推挽式变换器的电路比较复杂，尤其是变压器的初级和次级都需要两个绕组，但是它的利用率高，效率高，输出纹波电压小，适合用于百瓦级至千瓦级的开关电源中。
（8）RCC变换器
RCC变换器是节流式阻尼变换器，是一种自激式振荡电路，它的工作频率随着输入电压的高低和输出电流的大小而变化。因此，在高功率、大电流场合，它的工作不很稳定，只适用于50W以下的小功率场合。但是其电路简单，成本低，制作、
调试容易，因此，有一定的应用价值。
构成开关电源的三个条件
·开关：电力电子器件工作在开关状态而不是线性状；
·高频：电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频；
·直流：开关电源输出的是直流而不是交流。
5.具体设计
5.1 设计方案
本次课程设计设计制作输入市电实现输出稳压36v 的开关电源。先通过隔离变压器将220v 交流电降压到18v 整流后经过boost 变换升压到36v 直流输出，若输出电压由于某种原因上升时，反馈电路会对输出电压进行采样，并把所采的信号送到控制电路中进行比较放大处理，使输出的PWM 脉冲占空比减小，最终使二次侧的电压回到稳定值；反之，当输出电压下降时，反馈电路同样会把信号送到控制电路，而后又使PWM 脉动占空比增大，同样可稳定输出电压。
5.2 基本框架
系统由AC-DC 变换电路、整流电路、DC-DC 变换电路组成，框架图如图
5.2开关电源框架图。
图5.2开关电源框架图
5.3 主电路设计
5.3.1 AC 变DC 电路
220V 交流电通过隔离变压器降
压，整流部分采用四只二极管，并接
入滤波电容。如图5.3.1
图5.3.1 U O R L
U 1=220VAC U 2=18VAC 隔离变压器DC-DC 变换器I O
整流
滤波U IN I IN 开关稳压电源
5.3.2 Boost变换电路
DC-DC采用boost变换电路，其电路结构如图5.3.2所示。重要参数选择具体如下。
图5.3.2boost变换电路
（1）二极管参数
在功率MOSFET截止期间，VD正向偏置而导通，最大流通电流达2A左右；在MOSFET导通期间，VD反向偏置而截止，此时二极管反向电压为Vin。为了确保电路的可靠性，故选取整流二极管MUR3060 。
（2）功率开关管
功率开关MOSFET所要承受基本电压为截止时所承受的电压Vin，导通时所要承受的流通电流为2A。为确保电路的可靠性，应考虑适当的安全裕量，故选取功率开关管IRFP150N，其耐压，耐流完全满足要求。
（3）储能电感
变换器中的电感线圈在任何正常条件下不能饱和，并且为了有好的效率，线圈和磁心的损耗必须要小。理论上电感可具有任何值，大电感具有低波纹电流，且轻载时可连续导通，但负载瞬态响应差。小的电感波纹电流大，增加了开关损耗和输出波纹。在轻载时出现不连续导通，且导致系统不稳定。可是其瞬态响应性能好、效率高、尺寸小。所以电感的选择只能折中，通常选择使临界电流低于最小规定负载电流的电感，或按可接受的波纹电流尽可能地小的标准来选择。电感量通过公式L RSF(min)≥ V OUT D(1-D)/ (f SW(typ)I RIPPLE) 计算出：L≥0.07mH。另外输出电流达到2A，功率较大，由于参数类型特殊，普通电感远达不到要求，故选用粗铜线与环型磁铁自制电感。
（4）输出滤波电容
输出滤波电容C两端电压为输出电压Vout。C的滤波使输出Vout的波形连续。对DC-DC转换器而言，工作频率越高，所要求的电容值就越低。
5.4 控制电路设计
UCC28019属于开关模式控制器，主要应用于Boost变换器的功率因数校正，
以固定的开关频率工作于连续导通模式，它只需要很少的外围元器件就可以设计出有源功率因数预调节器。内部的振荡器能够提供65Khz固定的开关频率，从而保证了传导EMI噪声频谱的基波和二次谐波低于EN55022标准要求的传导带宽。
对于典型的85—265V的电网输入电压以及从零负载到满载运行，UCC28019内部都能提供精准的5V参考电压，以供精确调整输出电压使用，而且从100W 到2000W的系统负载也可以扩展到其他一些特定场合使用。
该芯片通过双闭环完成调制，而且提供多种系统级的保护功能。内环为电流环，在连续电感电流条件下，它使平均输入电流跟踪正弦输入电压呈现正弦波，在轻载情况下，依据Boost电感值，电感电流可能会进入不连续导通模式，尽管此时谐波较高，但系统依然满足IEC1000-3-2标准的D类要求，外环为电压环，依据电网和负载条件，通过电压环路补偿引脚对输出电压进行控制，该引脚决定了维持低畸变率，状态稳定的输入电流波形而需要的内部增益。
5.4.1 主控芯片UCC28019的说明
（1）UCC28019内部结构
如图5.4.1-1所示。
图5.4.1-1 UCC28019内部结构图
（2）芯片引脚说明
UCC28019采用8-Lead PDIP和8-Lead
SOIC两种封装形式，其引脚排列如图5.4.1-2
所示，UCC28019的引脚功能介绍如下：
引脚1(GND)：芯片接地端。
引脚2 (I COMP)：电流环路补偿，跨导电流放
大器输出端。该端通过对地(GND)连接一个
电容可以提供电流控制环路中的补偿和平均
电流检测信号。如果该引脚的工作电压低于
0.6V，控制器将停止工作。图5.4.1 -2芯片引脚图
引脚3(I SENSE)：电感电流检测。通过外部电流检测电阻提供电压输人，反映Boost PFC变换器的瞬态电感电流，该平均电压可以消除噪声和纹波的影响。软过流(SOC)保护有效地限制了平均电感电流。一旦峰值电压超过规定值，单周峰值电流限制(PCL)立即关断栅极驱动输出。该管脚通过对电流检测电阻外接一220Ω电阻，UCC28019的引脚排列阻可以有效抑制浪涌电流的涌人。
引脚4(V INS)：交流输人电压检测。当系统交流输人电压高于用户定义的正常工作电压或者低于掉电保护电压时，输人掉电保护(IBOP)动作。该引脚通过带滤波功能的分压电阻网络连接于整流器的主电路中。当V INS引脚的电压超过门限电平1. 5V时，芯片UCC28019将开始进行软启动。如果V INS引脚的电压低于门限电平0.8 V，控制器将处于关断状态。只有当V INS引脚和V SENSE引脚的电压均超过它们各自的使能电平时，控制器才会重新开始软启动并进人正常工作状态。
引脚5(V COMP)：电压环路补偿。该引脚为内部跨导电压误差放大器输出端。该引脚经过外部阻容电路接地，构成电压环路补偿器。如果Vcc ，V INS和V SENSE 的电压没有达到门限电压值，V脚将被籍位于地(GND)电位。一旦Vcc ，V INS 和V SENSE的电压都超过门限电压值，V COMP脚将被充电直至V SENSE引脚的电压达到其正常调制电压的95%。当动态响应增强时，额外的电流将会被注人该引脚以减小充电时间，该电流在软启动期间会受到抑制。软启动时间可以通过该脚外接的电容进行设。
引脚6(V SENSE)：输出电压检测。Boost PFC变换器的直流输出电压经过电阻分压器采样后接人该引脚，为了滤除高频噪声干扰，该脚对地外接一个小电容。当V SENSE引脚的电压低于使能门限电平0. 8V时，待机功能使控制器关断，并且V COMP引脚放电。芯片内部V SENSE引脚与地之间串接了一个100nA的电流源，可以起开环保护(OLP)和管脚悬空保护功能。当V SENSE引脚的电压超过参考电压的105%时，输出过压保护(OVP)动作并关闭GATB(引脚8)输出。当电网或负载
的波动导致V SENSE电压低于参考电压的95%时，增强动态响应(EDR)迅速将输出电压调整为正常调制电压。
引脚7 (Vcc):芯片工作电源。该引脚为芯片工作电源的输人端，并受内部的电源欠压锁定保护电路监控，如果Vcc低于开通门限电压10.5V，欠压锁定(UVLO)将会关断控制器，同样，如果Vcc的电压不低于欠压锁定(UVLO)的关断门限电平9. 5V，芯片仍将继续工作。为防止高频噪声对电源的干扰，通常该管脚对地外接一个0.1uF的陶瓷电容，并且尽量靠近UCC28019芯片。
引脚8(GATE)：栅极驱动。推挽式栅极驱动，可以驱动外部一个或者多个功率MOSFET，提供1.5~2.0A电流驱动，输出电压被钳位于12. 5V。
5.4.2芯片功能描述
（1）系统保护
系统的保护使系统工作在安全工作范围内，系统保护主要包括软启动、Vcc 欠压锁定(UVLO)、输人掉电保护(IBOP)、输出过压保护(OVP)、开环保护/待机模式(OLP/Standby)、输出欠压检测(UVD)/增强动态响应(EDR)、过流保护、软过流(SOC)、峰值电流限制(PCL)等。
（2）栅极驱动
栅极驱动输出具有电流最优化结构，可以以很高的开关速度直接驱动大容量MOSFET的栅极。内部的钳位电压将MOS-FET栅极上的电压钳位于12. 5V，外部所接的栅极驱动电阻R GA TE限制了栅极驱动电路寄生电感和寄生电容的上升时间和阻尼振荡。通常在MOSFET栅极附近用一个lOkΩ的电阻对地连接，消除栅极杂散电容，防止无意的dv/dt触发开通。
（3）电流环
系统电流环包括电流平均放大、脉宽调制(PWM)、外部升压电感和外部电流传感电阻等环节。从电流传感电阻检测到的负极性信号送人I SENSE引脚进行缓冲、反相放大后，得到的正极性信号通过电流放大器（g mi）进行平均，其输出即为I COMP引脚，I COMP引脚上的电压与平均电感电流成比例，该引脚对地(GND)外接一电容提供电流环路补偿并可对纹波电流进行滤波。平均放大器的增益由V COMP 引脚内部的电压决定，该增益设置为非线性，因此可以适应全球范围内的交流输人电压。无论芯片处于故障模式还是待机模式，I COMP引脚均在内部接至4V电平。
脉宽调(PWM)电路将I COMP引脚电压信号与周期性的斜坡信号比较，产生上升沿调制的输出信号，如果斜坡电压信号大于I COMP引脚电压，则PWM输出为高电平，斜坡的斜率是内部V COMP引脚电压的非线性函数。由内部时钟触发的PWM输出信号在周期开始时为低电平，该电平会持续一小段时间，称之为最小关断时间(t off(min))，而后，斜坡电压信号线性上升，与I COMP电压交叉，斜坡电压
与I COMP电压的交叉点决定了关断时间(t off)，也即Doff，由于Doff满足Boost拓扑结构的Dote=V IN/V OUT，而且输人V IN是正弦电压, I COMP与电感电流成比例，控制环路会迫使电感电流跟随输人电压呈现正弦波形以进行Boost调制，因此平均输人电流也呈现正弦波形。PWM比较器的输出送入栅极(GATE)驱动电路，芯片的驱动电路具有多种保护功能，栅极输出的占空比最高可达99%，不过始终要存在一最小关断时间。正常占空比工作时输出过压保护(OVP)、峰值电流限制(PCL)等，在每一周期均可直接关断芯片的栅极输出，欠压锁定(UVLO)，输入掉电保护(IBOP)和开环保护/待机(OLP/Standby)等，同样也可以关断栅极输出脉冲，直至软启动开始工作才恢复其输出脉冲。
（4）电压环
PFC预调节器双环控制的外环为电压环，该电压环主要包括PFC输出电压检测、电压误差放大和非线性增益等环节。PFC预调节器的输出电压对地(GND)接一分压电阻网络构成电压环路的检测模块。分压电阻的比率由所设计的输出电压和内部的5V标准参考电压来确定。和V INS引脚的输人一样，V SENSE引脚上非常低的偏置电流容许选择很高的实用电阻值，以降低功率损耗和待机电流。V SENSE引脚对地(GND)接一小电容，可以有效滤除信号的高频噪声。需要注意的是，滤波时间常数应尽可能小于100us。
5.5 总体电路设计
系统的整体电路图如图5.5所示，具体的参数需要进一步的确认，可以利用TI公司的计算软件计算。
图5.5系统电路图
6.课程设计总结
本次课程设计感触最深的是把理论应用于实际比想象中难很多，最然最后结果并不是很理想，但这十几天的过程还是挺享受的。首先非常感谢我们可爱和蔼的雷老师细致耐心的指导，虽然当初选择这个题目事并没有的觉得很难，可是当真真开始做的时候困难却一个接一个的来，多亏了雷老师的帮助，还给了我们电话，在遇到困难时打电话总是不厌其烦的帮我们解决，不然的话可能都坚持不到最后。
最开始设计主体电路的时候我们就遇到依靠单一资料的理论参考完全不能做出实际的可用的电路，虽然最终借鉴了雷老师的给的方案，但在经历雷丹老师提醒的关键词查找资料、浏览网上论坛，了解通过自主收集资料来完成一件实物作品的过程，扩充了自己的知识面，在开张眼界的同时对开关电源有了更深刻的理解。接下来的第二个困难便是购买电子元器件，为了购买元器件，也是第一次去逛大型的电子市场，玲琅满目的电子元器件看得让人既兴奋又好奇，即便如此，我们需要的元器件像大海捞针似的，一个一个的店铺询问寻觅，与老板讨价还价，看得眼花缭乱，可最终依然缺一个参数合适的电感。坐了一下午的车，淅淅沥沥的雨让那次购买元器变得更加难忘吧，之后得出的结论是网上买电子元器件才是王道，知道下次如果还要做类似的东西得提前在网上买好元件。最后的难就是焊电路板吧，第一次做这种电路板，一边摸索一边焊接，因为不懂和没经验吃了很多不小的亏，结果整整花了整整一下午的时间。
最后再次感谢雷丹老师，还有跟我同组的两位同学，让我再一次体会到坚持坚持再坚持的力量。有点曲折，有点汗水，有点无奈，不过结果还是美好的感动的。
7.参考资料
《开关电源设计技术与应用实例》赵同贺人民邮电出版社
《单片开关电源集成电路应用设计实例》王水平人民邮电出版社
《直流开关电源技术及应用》候振义电子工业出版社
《新型单片开关的设计与应用》沙占友电子工业出版社
现代电源技术课程实践报告 院系：物理与电气工程学院 班级：电气自动化一班 姓名: 李向伟 学号: 111101007 指导老师:苗风东
一、设计要求 （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
图2-1 反激稳压电源的电路图 三、 反激电路主电路设计 (1)(1)Np Vdc Ton Vo Tr Nsm -=+ （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, 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. 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： 反激电路的理想化波形 S u S i S i V D t o t o ff t t t t U i O O O O 反激电路原理图
电力电子技术课程设计报告 题目高频开关稳压电源 专业电气工程及其自动化 班级 学号 学生姓名 指导教师 2016年春季学期 起止时间：2016年6月25日至2016年6月27日
设计任务书11 高频开关稳压电源设计√ 一、设计任务 根据电源参数要求设计一个高频直流开关稳压电源。 二、设计条件与指标 1.电源：电压额定值220±10%，频率：50Hz； 2. 输出:稳压电源功率Po=1000W,电压Uo=50V； 开关频率:100KHz 3.电源输出保持时间td=10ms(电压从280V下降到250V)； 三、设计要求 1.分析题目要求，提出2~3种电路结构，比较并确定主电路 结构和控制方案； 2.设计主电路原理图、触发电路的原理框图，并设置必要的 保护电路； 3.参数计算，选择主电路及保护电路元件参数； 4.利用PSPICE、PSIM或MATLAB等进行电路仿真优化； 5.撰写课程设计报告。 四、参考文献 1.王兆安，《电力电子技术》，机械工业出版社； 2.林渭勋等，《电力电子设备设计和应用手册》； 3.张占松、蔡宣三，《开关电源的原理与设计》，电子工业 出版社。
目录 一、总体设计 (1) 1．主电路的选型（方案设计） (1) 2.控制电路设计 (4) 3.总体实现框架 (4) 二、主要参数及电路设计 (5) 1.主电路参数设计 (5) 2.控制电路参数设计 (7) 3.保护电路的设计以及参数整定 (8) 4.过压和欠压保护 (8) 三、仿真验证（设计测试方案、存在的问题及解决方法） (9) 1、主电路测试 (9) 2、驱动电路测试 (10) 3、保护电路测试 (10) 四、小结 (11) 参考文献 (11)
电气与电子信息工程学院 《电力电子装置设计与制作课程设计报告》 课设名称：开关直流升压电源（BOOST）设计 专业名称：电气工程及其自动化 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 课设时间： 课设地点： 电气与电子信息工程学院
《电力电子装置设计与制作》课程设计任务 书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作部门： 一、课程设计题目： 开关直流升压电源（BOOST）设计 二、课程设计内容 根据题目选择合适的输入输出电压进行电路设计，在Protel或OrCAD软件上进行原理图绘制；满足设计要求后，再进行硬件制作和调试。如实验结果不满足要求，则修改设计，直到满足要求为止。 题目：开关直流升压电源（BOOST）设计 主要技术指标： 1）输入交流电压220V（可省略此环节）。 2）输入直流电压在11-12V之间。 3）输出直流电压17V，输出电压纹波小于2%。 4）输出电流1A。 5）采用脉宽调制PWM电路控制。 目录
摘要 (5) 第一章方案选择和方案论证 (7) 1.系统方案设计 (7) 2.方案论证 (7) 第二章主电路计算和器件选择 (8) 1.设计要求 (8) 2.选择开关管的频率 (8) 3.占空比计算 (8) 4.电感的计算(按D=35.29%) (8) 5.电容的计算 (8) 6.电感峰值电流的计算(按D=35.29%) (8) 7.开关管的选择 (8) 8.开关损耗的计算(按D=35.29%) (9) 9.二极管的选择 (9) 10.电阻的计算 (9) 第三章系统功能及原理 (10) 1.系统功能 (10) 2. boost电路工作原理 (10) 第四章各模块的功能和原理 (13) 1. TL494工作原理 (13) 2. 开关频率的计算 (13) 第五章 MATLAB仿真 (15) 1.仿真原理图 (15) 2.仿真结果 (15) 3.仿真结果分析 (16) 第六章实验结果以及分析 (17) 1.实验结果 (17) 2.结果分析 (17) 第七章硬件电路 (18) 1.焊接电路主电路图 (18) 2.焊接电路控制电路图 (18)
目录 前言 (1) 第一章开关电源技术课程设计任务书 (2) 第二章主电路原理设计 (7) 第三章开关变压器设计 (9) 第四章主要元器件的选型 (16) 第五章电路仿真及结果 (23) 总结 参考文献 附表一 附表二
前言 电源装置是电力电子技术应用的一个重要领域，其中高频开关式直流稳压电源由于具有效率高、体积小和重量轻等突出优点，获得了广泛的应用。开关电源的控制电路可以分为电压控制型和电流控制型，前者是一个单闭环电压控制系统，系统响应慢，很难达到较高的线形调整率精度，后者，较电压控制型有不可比拟的优点。 UC3842是由Unitrode公司开发的新型控制器件，是国内应用比较广泛的一种电流控制型脉宽调制器。所谓电流型脉宽调制器是按反馈电流来调节脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈电流的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环、电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是比较理想的新型的控制器闭。
第一章开关电源技术课程设计任务书 一、课程设计的目的 通过开关电源技术的课程设计达到以下几个目的： 1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文 献资料。 2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。 4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。 5、提高学生课程设计报告撰写水平。 二、课程设计的要求 一、题目 题目：反激型开关电源电路设计 注意事项： ①学生也可以选择规定题目方向外的其它开关电源电路设计。 ②通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计方案。首先要明确自己课程设计的设计内容。 设计装置（或电路）的主要技术数据
目录 1绪论 (1) 1.1高频开关电源概述 (1) 1.2意义及其发展趋势 (2) 2高频开关电源的工作原理 (3) 2.1 高频开关电源的基本原理 (3) 2.2 高频开关变换器 (5) 2.2.1 单端反激型开关电源变换器 (5) 2.2.2 多端式变换器 (6) 2.3 控制电路 (8) 3高频开关电源主电路的设计 (9) 3.1 PWM开关变换器的设计 (9) 3.2 变换器工作原理 (10) 3.3 变换器中的开关元件及其驱动电路 (11) 3.3.1 开关器件 (11) 3.3.2 MOSFET的驱动 (11) 3.4高频变压器的设计 (13) 3.4.1 概述 (13) 3.4.2 变压器的设计步骤 (13) 3.4.3 变压器电磁干扰的抑制 (15) 3.5 整流滤波电路 (15) 3.5.1 整流电路 (15) 3.5.2 滤波电路 (16) 4 总结 (19) 参考文献 (20)
1 绪论 1.1高频开关电源概述 八十年代,国高频开关电源只在个人计算机、电视机等若干设备上得到应用。由于开关电源在重量、体积、用铜用铁及能耗等方面都比线性电源和相控电源有显著减少,而且对整机多相指标有良好影响,因此它的应用得到了推广。近年来许多领域,例如电力系统、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应用开关电源,取得了显著效益。究其原因,是新的电子元器件、新电磁材料、新变换技术、新控制理论及新的软件(简称五新)不断地出现并应用到开关电源的缘故。五新使开关电源更上一层搂,达到了频率高、效率高、功率密度高、功率因数高、可靠性高(简称五高)。有了五高,开关电源就有更强的竞争实力,应用也更为扩大,反过来又遇到更多问题和更实际的要求。这些问题和要求可归纳为以下五个方面: (l)能否全面贯彻电磁兼容各项标准? (2)能否大规模稳定生产或快捷单件特殊生产? (3)能否组建大容量电源? (4)电气额定值能否更高(如功率因数)或更低(如输出电压)? (5)能否使外形更加小型化、外形适应使用场所要求? 这五个问题是开关电源能否在更广泛领域应用的关键,是五个挑战。(简称五挑战)把挑战看成开关电源发展的动力和机遇,一向是电源科技工作者的态度。以功率因数为例,AC-DC开关电源或其他电子仪器输入端产生功率因数下降问题,用什么办法来解决?毫无疑问,利用开关电源本身的工作原理来解决开关电源应用中产生的问题是最积极的态度。实践中,用DC-DC开关电源和有源功率因数校正的开关电源,(成本比单机增加20%):成功解决了这个问题。现在,又进一步发展成单级有功率因数校正的开关电源,(成本只增加5%);在三相升压式单开关整流器中减少谐波方法,有人采用注入六次谐波调脉宽控制,抑制住输入电流的五次谐波,解决了电流谐波畸变率小于100k的要求。
《模拟电子线路》 课程设计报告 题目：基于TL3842的升压电路设计班级：12电信本2 学号：1111111111 姓名：XXX 同组成员：姚X阳、严X涛 指导教师：X琼、X文X 2014年6月25日
目录 1 课程设计目的 (1) 2 题目描述和要求 (1) 3 电路设计 (1) 3.1 系统设计思路 (1) 3.2 Boost电路结构分析 (3) 3.3 推导与计算 (5) 4 LTspice仿真 (6) 5 电路焊接与调试 (8) 5.1 元件清单 (8) 5.2 电路焊接 (9) 5.3 电路测试 (9) 6 总结 (12) 7 指导教师意见 (13) 参考文献 (13)
基于TL3842的升压电路 1 课程设计目的 模拟电子线路课程设计是对自身的模拟电子线路知识的一个检验，基础知识扎实与否很大程度决定了设计出来的产品效果，若出现问题可运用所学过的知识进行判断修改，具体目的如下。 （1）加强对模拟电路知识的运用。 （2）学习Proteus、LTspice等仿真软件的使用。 （3）会运用LTspice工具对所做出的理论设计进行模拟仿真测试，进一步完善理论设计。 （4）通过查阅元件手册和文献资料，熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用元器件的原则，找到最合适电路的元器件。 （5）熟悉电子仪器的正确使用方法，能够分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的意外问题。 （6）学会撰写课程设计报告。 2 题目描述和要求 开关电源是一种效率高、功耗小、稳定性可靠性高的电源，相比线性稳压电源有点明显，因此与时俱进，我们小组决定做开关电源，具体描述如下。（1）课程设计题目：利用TL3842制作一个BOOST DC-DC变换器，即升压式开关电源。 （2）课程设计要求：输入直流电压Vmin=18V，Vmax=30V。输入稳定的36V直流电压，并且纹波电压V<10mV。 3 电路设计 3.1 系统设计思路 在实际应用中经常会涉及到升压电路的设计,对于较大的功率输出,如70W 以上的DC／DC升压电路,由于专用升压芯片内部开关管的限制,难于做到大功率升压变换,而且芯片的价格昂贵,在实际应用时受到很大限制。考虑到Boost升压结构外接开关管选择余地很大,选择合适的控制芯片,便可设计出大功率输出的
青 岛 科 技 大 学 本 科 课 程 设 计 题 目 _______________________________ 指导教师__________________________ 辅导教师__________________________ 学生姓名__________________________ 学生学号__________________________ ______________________________学院 ____________________________专业________________班 ______年 ___月 ___日 开关电源电路设计 张伟 张伟 瞿润平 自动化与电子智能电网信息工程 142 7 10
目录 任务书 (2) 一、开关电源主电路的设计及参数计算 (4) 1.主电路的选型 (4) 2.变压器设计计算 (8) 3.开关器件的选择 (10) 4.整流二极管的选择 (11) 二、开关电源控制电路的设计 (12) 1.控制电路的组成 (12) 2.控制模式的选择 (13) 3. PWM集成控制器的选择 (13) 4. 控制电路的整体设计 (15) 三、附录············································ 四、参考文献········································
开关电源技术课程设计 摘要 当前开关电源的使用对象涵盖了包括空间技术、计算机、通信、仪器仪表、汽车电子、照明电器及家用电器等领域, 几乎能够说是只要有电子产品的地方就有开关电源的用武之地。本文以主电路元器件、变压器的计算和选型, 以及控制电路设计。 等介绍开关电源电路。 关键字: 主电路的选型、变压器设计计算、开关器件及整流二极管、滤波电容的计算 一、课程设计的目的 经过开关电源技术的课程设计达到以下几个目的: 1、培养学生文献检索的能力, 特别是如何利用Internet检索 需要的文献资料。 2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。 4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。 二、课程设计的要求 1. 题目
电力电子技术课程设计报告
单端反激式单路输出开关电源 一、设计任务及要求 本课程设计要求根据所提供的元器件设计并制作一个小功率的单端反激式开关电源。我们设计的反激式开关电源的输入是180V，输出是10V。要求画出必要的设计电路图，进行必要的电路参数计算，完成电路的焊接任务，并具有1A的带负载能力以及过流保护功能。 二、设计原理及思路 1、反激变换器工作原理 假设变压器和其他元器件均为理想元器件，稳态工作下： （1）当有源开关Q导通时，变压器原边电流增加，会产生上正下负的感应电动势，从而在副边产生下正上负的感应电动势，无源开关VD1因反偏而截止，输出由电容C向负载提供能量，而原边则从电源吸收电能，储存于磁路中。 （2）当有源开关Q截止时，由于变压器磁路中的磁通不能突变，所以在原边会感应出上负下正的感应电动势，而在副边会感应出上正下负的感应电动势，故VD1正偏而导通，此时磁路中的存储的能量转到副边，并经二极管VD1向负载供电，同时补充滤波电容C在前一阶段所损失的能量。输出滤波电容除了在开关Q导通时给负载提供能量外，还用来限制输出电压上的开关频率纹波分量，使之远小于稳态的直流输出电压。 U o 图 1 反激变换器的原理图 反激变换器的工作过程大致可以看做是原边储能和副边放电两个阶段。原边电流和副边电流在这两个阶段中分别起到励磁电流的作用。如果在下一次Q导通之前，副边已将磁路的储能放光，即副边电流变为零，则称变换器运行于断续电流模式（DCM），反之，则在副边还没有将磁路的储能放光，即在副边电流没有变为零之前，Q又导通，则称变换器运行于连续电流模式（CCM）。通常反激变换器多设计为断续电流模式（DCM）下。
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)
哈尔滨远东理工学院 开关电源课程设计 题 目： 惠普笔记本电脑电源适配器 姓 名: 谢树升 分 院： 机电工程学院 专 业: 电气工程及其自化 学 号: 1４１60２２8 二〇一七年 九 月 八 日
摘要 本文介绍了惠普笔记本电脑电源适配器的一系列工作原理、程序流程、元器件的选择等。随着开关电源在计算机、仪器通信、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渐取代了效率低、又笨重的线性电源。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。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。本论文是基于芯片UC３84２的小功率高频开关电源系统的设计 关键词：开关电源半桥全桥推挽高频变压器
Abｓtrａct This papeｒdｅscrｉbesａseries of workiｎg ｐrincipｌes of HP ｎotebook ｐｏｗeｒadaｐter, Pｒoｇrａm fｌow，coｍｐonent sｅlｅｃtｉon, etc. With the swｉｔc ｈiｎｇpowｅｒsupｐlyｉn ｃoｍpuｔeｒs, ｉnstruments, coｍmuｎications，aｅrospace，Ｗidｅｒａnｇe of equｉpｍent,such as ｉnsｔｒｕｍentａtiｏn aｎｄhouｓｅhｏlｄaｐｐliances.Ｄemand fｏr peopｌe ｉs growinｇ.Anｄｔhｅpowｅr ｅfficiencｙ,volume, weight and relｉabiｌity oｆthｅhｉgher requirements. Switchｉng ｐowｅｒsupplｙhａｓthe ａdvａntaｇeｓof ｈigｈefficｉencｙ,small size, liｇht weighｔ,In manｙways, ｔhｅiｎｅffｉcient and cｕｍbｅrｓoｍeｌineaｒpower soｕｒce iｓｂeｉng reｐlaced gradｕaｌly. Developｍent oｆpowｅr elｅctｒoｎiｃtｅcｈnology. Esｐｅciaｌｌy the ｒapｉd deｖｅlopmeｎt of hiｇｈ-ｐｏｗｅr devｉces IGBT ａｎd MOSFET, Increaｓe the operatｉｎg fｒｅｑuency of the sｗitching poｗer suppｌy ｔo a ｆaｉrly high level, It haｓｔhe characteristics of higｈstabｉlｉty and hiｇｈperfoｒmaｎce ｐｒicｅratio. One oｆthe maｉn usｅs of switcｈｉng p ｏｗer sｕpply tｅcｈｎoloｇy ｉs to ｓervｅtｈe ｉnformatioｎｉｎduｓtrｙ. Ｔｈｅdevelopment oｆinfｏrｍａtion ｔechnｏloｇy ｈas put fｏrward hｉgher ｒequire ｍents for pｏｗerｓuｐply tec.Thuｓproｍoｔinｇthｅdｅvelopment oｆswitchｉnｇpoweｒsuｐplｙtｅｃｈｎology．Ｔhere are mａny hｉgh frequency convｅrsion cｉrcuits iｎswｉtching powｅｒｓｕpply，Ｔhe coｍmon cｏnversion ｃirｃuiｔs incｌudｅpｕsh-ｐull, fuｌl bridgｅ，ｈaｌｆｂridgｅ,single ended forwaｒｄand ｓinglｅｅnｄed flyback.Tｈis ｔhesｉs ｉs baｓeｄｏn chｉp UＣ３8４2ｄｅｓign of ｓmall power high－ｆrequeｎcyｓｗｉtching ｐoｗer suppｌy syｓteｍ. Ｋｅｙwｏrdｓ: ｗitｃhing ｐoｗｅr ｓuｐｐly half bridge ｆull bridgｅpuｓh-puｌｌ high frequency ｔranｓfｏrmeｒ
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)
电子科学与技术专业课程设计 目录 一、设计目的作用 (1) 二、设计要求 (1) 2.1 直流稳压电源的种类及选用 (1) 2.2 稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求 (2) 2.3 串联型直流稳压电源的设计要求 (2) 三、设计的具体实现 (2) 3.1 系统概述 (2) 3.2 单元电路设计与分析 (4) 3.2.1 降压电路 (5) 3.2.2 整流电路 (5) 3.2.3 滤波电路 (7) 3.2.4 稳压电路 (9) 3.3 元件电路参数计算 (10) 3.4 改进方案 (11) 3.5 电路主要测试数据 (12) 四、总结 (12) 五、附录 (12)
六、参考文献 (14)
设计要求 2.1 直流稳压电源的种类及选用 直流稳定电源按习惯可分为化学电源、线性稳定电源和开关型稳定电源，它们又分别具有各种不同类型： （1）化学电源：平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类，各有其优缺点。随着科学技术的发展，又产生了智能化电池；在充电电池材料方面，美国研制员发现锰的一种碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、放电时间，多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。 （2）线性稳压电源：线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区，靠调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大，需要安装一个很大的散热器给它散热,而且由于变压器工作在工频（50Hz)上,所以重量较大。该类电源优点是稳定性高，纹波小，可靠性高，易做成多路，输出连续可调的成品；缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。 （3）开关型直流稳压电源：电路型式主要有单端反激式，单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹，功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态，开关电源因此而得名。开关电源的优点是体积小，重量轻，稳定可靠；缺点相 对于线性电源来说纹波较大（一般≤1% V ) (P P o-，好的可做到十几mV P P- 或更小)。 它的功率可自几瓦－几千瓦均有产品。 2.2 稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求 （1）稳定性好 当输入电压Usr（整流、滤波的输出电压）在规定范围内变动时，输出电压Usc的变化应该很小一般要求。由输入电压变化而引起输出电压变化的程度，称为稳定度指标，常用稳压系数S来表示：S的大小，反映一个稳压电源克服输入电压变化的能力。在同样的输入电压变化条件下，S越小，输出电压的变化越小， 电源的稳定度越高。通常S约为10-2~10-4。 （2）输出电阻小 负载变化时（从空载到满载），输出电压Usc，应基本保持不变。稳压电源这方面的性能可用输出电阻表征。输出电阻（又叫等效内阻）用rn表示，它等于输出电压变化量和负载电流变化量之比。rn反映负载变动时，输出电压维持恒定的能力，rn越小，则Ifz 变化时输出电压的变化也越小。性能优良的稳压
第一章设计的基本要求 题目：反激型开关电源电路设计 （1）注意事项： ①学生也可以选择规定题目方向外的其它开关电源电路设计。 ②通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计方案。首先要明确自己课程设计的设计内容。 （2）主要技术数据 1、交流输入电压AC220V，波动±50%； 2、直流输出电压5V和12V； 3、输出电流1.5A和200mA； 4、输出纹波电压≤0.2V； 5、输入电压在±50%范围之间变化时，输出电压误差≤0.03V （3）设计内容： 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
第二章主电路的原理 2.1 总体方案的确定 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—DC)—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。 图2.1 开关稳压电源基本原理框图
2.2 反激型电路原理 反激型电路存在电流连续和电流断续两种工作模式，值得注意的是，反激型电路工作于电流连续模式时，其变压器磁芯的利用率会显著下降，因此实际使用中，通常避免该电路工作于电流连续模式。其电路原理图如图2.2所示。 图2.2 反激型电路原理图 工作过程：当S 导通时，电源电流流过变压器原边，1i 增加，其变化为11//W U dt di s =， 而副边由于二极管VD 的作用，2i 为0，变压器磁心磁感应强度增加，变压器储能；当S 关断时，原边电流迅速降为0，副边电流2i 在反激作 用下迅速增大到最大值，然后开始线性减小，其变化为22//W U dt di o =， 此时原边由于开关管的关断，电流为0，变压器磁心磁感应强度减小，变压器放能。
开关电源课程设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
青 岛 科 技 大 学 本 科 课 程 设 计 题 目 _______________________________ 指导教师__________________________ 辅导教师__________________________ 学生姓名__________________________ 学生学号__________________________ ______________________________ 学院 ____________________________专业________________班 ______年 ___月 ___日 开关电源电路设计 张伟 张伟 瞿润平 29 自动化与电子工程 智能电网信息工程 142 2017 7 10
目录 任务书 (2) 一、开关电源主电路的设计及参数计算 (4) 1.主电路的选型 (4) 2.变压器设计计算 (8) 3.开关器件的选择 (10) 4.整流二极管的选择 (11) 二、开关电源控制电路的设计 (12) 1.控制电路的组成 (12) 2.控制模式的选择 (13) 3.PWM集成控制器的选择 (13) 4.控制电路的整体设计 (15) 三、附录············································ 四、参考文献········································
电源网讯传统的工频交流整流电路，因为整流桥后面有一个大的电解电容来稳定输出电压，所以使电网的电流波形变成了尖脉冲，滤波电容越大，输入电流的脉宽就越窄，峰值越高，有效值就越大。这种畸变的电流波形会导致一些问题，比如无功功率增加、电网谐波超标造成干扰等。 功率因数校正电路的目的，就是使电源的输入电流波形按照输入电压的变化成比例的变化。使电源的工作特性就像一个电阻一样，而不在是容性的。 目前在功率因数校正电路中，最常用的就是由BOOST变换器构成的主电路。而按照输入电流的连续与否，又分为DCM、CRM、CCM模式。DCM模式，因为控制简单，但输入电流不连续，峰值较高，所以常用在小功率场合。C CM模式则相反，输入电流连续，电流纹波小，适合于大功率场合应用。介于DCM和CCM之间的CRM称为电流临界连续模式，这种模式通常采用变频率的控制方式，采集升压电感的电流过零信号，当电流过零了，才开通MO S管。这种类型的控制方式，在小功率PFC电路中非常常见。 今天我们主要谈适合大功率场合的CCM模式的功率因数校正电路的设计。 要设计一个功率因数校正电路，首先我们要给出我们的一些设计指标，我们按照一个输出500W左右的APFC电路来举例： 已知参数： 交流电源的频率fac——50Hz 最低交流电压有效值Umin——85Vac 最高交流电压有效值Umax——265Vac 输出直流电压Udc——400VDC 输出功率Pout——600W 最差状况下满载效率η——92% 开关频率fs——65KHz 输出电压纹波峰峰值Voutp-p——10V 那么我们可以进行如下计算： 1，输出电流Iout=Pout/Udc=600/400=1.5A 2，最大输入功率Pin=Pout/η=600/0.92=652W 3，输入电流最大有效值Iinrmsmax=Pin/Umin=652/85=7.67A 4，那么输入电流有效值峰值为Iinrmsmax*1.414=10.85A 5，高频纹波电流取输入电流峰值的20%，那么Ihf=0.2*Iinrmsmax=0.2*10.85=2.17A 6，那么输入电感电流最大峰值为：ILpk=Iinrmsmax+0.5*Ihf=10.85+0.5*2.17=11.94A 7，那么升压电感最小值为Lmin=(0.25*Uout)/(Ihf*fs)=(0.25*400)/(2.17*65KHz)=709uH 8，输出电容最小值为：Cmin=Iout/(3.14*2*fac*Voutp-p)=1.5/(3.14*2*50*10)=477.7uF，实际电路中还要考虑hold up时间，所以电容容量可能需要重新按照hold up的时间要求来重新计算。实际的电路中，我用了1320uF，4只330uF的并联。 有了电感量、有了输入电流，我们就可以设计升压电感了！ PFC电路的升压电感的磁芯，我们可以有多种选择：磁粉芯、铁氧体磁芯、开了气隙的非晶/微晶合金磁芯。这几种磁芯是各有优缺点，听我一一道来。
目录 第一章课程设计的目的 2 第二章课程设计的要求 2 第三章主电路原理 4 第四章变压器的设计9 第五章器件选型15 第六章仿真及结果20 总电路图28 心得体会29 参考文献30
第一章、课程设计的目的 通过开关电源技术的课程设计达到以下几个目的： 1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献 资料。 2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。 4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。 5、提高学生课程设计报告撰写水平。 第二章、课程设计的要求 1. 题目 题目：反激型开关电源电路设计 注意事项： ①学生也可以选择规定题目方向外的其它开关电源电路设计。 ②通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计方案。首先要明确自己课程设计的设计内容。 开关稳压电源基本原理框图
主要技术数据 1、交流输入电压AC95~270V； 2、直流输出5V，1A； 3、输出纹波电压≤0.2V； 4、输入电压在95~270V之间变化时，输出电压误差≤0.03V； 设计内容： 开关电源主电路的设计和参数选择 IGBT电流、电压额定的选择 开关电源驱动电路的设计 开关变压器设计 画出完整的主电路原理图和控制电路原理图 电路仿真分析和仿真结果 2.在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知 识和创造性的思维方式以及创造能力 要求具体电路方案的选择必须有论证说明，要说明其有哪些特点。 主电路具体电路元器件的选择应有计算和说明。课程设计从确定方案到整个系统的设计，必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上，经过剖析、提炼，设计出所要求的电路（或装置）。课程设计中要不断提出问题，并给出这些问题的解决方法和自己的研究体会。设计报告最后给出设计中所查阅的参考文献最少不能少于5篇，且文中有引用说明，否则也不能得优）。 3.在整个设计中要注意培养独立分析和独立解决问题的能力
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)
电力电子课程设计开关 电源设计 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
西安石油大学 课程设计 电子工程学院自动化专业1101班 题目开关电源设计 学生 指导老师 二○一四年五月 《电力电子》课程设计任务书
目录 任务书 1.课题任务 (4) 参数指标 (4) 设计要求 (4) 2.设计内容与方案 (4) 基本结构 (4)
输入整流电路设计 (4) (4) (5) (5) DC变换器设计 (5) 变换器总体概述 (5) 半桥式DC/DC典型电路 (6) 输出滤波整流电路设计 (6) (6) 整流输出二极管计算 (7) 主电路原理图 (7) 3.主电路元器件清单 (8) 4控制和保护电路结构框图 (8) (8) 控制变换原理 (9) 的封装图 (9) 保护电路 (10) 5设计总结 (10) 6参考文献 (10) 1.课题任务 参数指标: 设计0~24V开关电源，原始数据及主要技术指标： （1）输入交流电压范围：175~245V，50Hz；
（2）输出直流电压范围：0~24V； （3）输出最大功率：500W； （4）开关工作频率：20KHz； （5）输出电压稳定度：﹤%； （6）电源效率：h>85% 设计要求： （1）主电路的选型； （2）主电路元器件参数的确定； （3）控制和保护电路结构框图的设计; （4）整理设计结果，提交设计报告. 2.设计内容与方案 输入整流电路设计 单相桥式输入整流电路设计 整流是将交流电变成脉动直流电的过程。电源变压器输出的交流电经整流电路得到一个大小变化但方向不变的脉动直流电。整流电路是由具有单向导电性的元件例如二极管、晶间管等整流元件组成的。 设计要求主电路为桥式二极管整流，单相桥式整流电路分为单相桥式半控整流电路和单相桥式全波整流电路两种，半控整流电路为了防止失控现象，必须加续流二极管，而单相桥式全控整流电路此电路对每个导电回路进行控制，无须用续流二极管，也不会失控现象，也不存在变压器直流磁化问题，变压器的利用率高，基于