开关型稳压电源教程

关稳压电源设计流程
一、初始规划
1.定义需求
2.确定输出参数
3.选择拓扑结构
二、电路设计
1.输入电路设计
（1）输入滤波电路
（2）输入保护电路
2.控制电路设计
（1）控制芯片选型
（2）反馈网络设计
3.输出电路设计
（1）输出滤波电路
（2）输出保护电路
三、PCB设计
1.布局设计
2.连接设计
3.复审与优化
四、元器件选型
1.稳压器件
2.滤波电容和电感
3.控制芯片和元件
五、原型制作与测试
1.PCB制作
2.元器件焊接
3.电路功能测试
六、调试与优化
1.输出参数调整
2.稳定性测试
3.效率优化
七、产品化与批量生产
1.设计文档整理
2.样品试制
3.批量生产前验证
八、后续维护与更新
1.用户反馈收集
2.硬件升级与改进
3.软件更新与优化。

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ABSTRACTThe 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目录第一章绪论 (1)1.1 开关电源概况 (1)1.2 本文设计内容 (2)第二章开关稳压电源电路设计 (3)2.1 开关稳压电源总体设计方案 (3)2.1.1 全桥稳压电路总体结构图及其说明 (3)2.1.2 总体方案论证 (3)2.2 开关稳压电源具体电路设计 (3)2.2.1 整流电路设计 (3)2.2.2 逆变电路设计 (4)2.2.3 驱动电路设计 (5)2.2.4 全桥移相开关控制电路 (5)2.3 高频变压器变比及容量 (8)2.4 系统仿真及波形 (9)2.4.1 MATLAB仿真软件介绍 (9)2.4.2 仿真电路图...............................................................10 2.4.3 仿真分析 (11)第三章课程设计总结 (14)参考文献 (15)致谢 (17)第一章绪论1.1开关电源概况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，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。

线性稳压电源和开关稳压电源详解根据调整管的工作状态，我们常把稳压电源分成两类：线性稳压电源和开关稳压电源。

线性稳压电源，是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。

而在开关电源中则不一样，开关管(在开关电源中，我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的：开——电阻很小;关——电阻很大。

开关电源是一种比较新型的电源。

它具有效率高，重量轻，可升、降压，输出功率大等优点。

但是由于电路工作在开关状态，所以噪声比较大。

?通过下图，我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。

如图所示，电路由开关K(实际电路中为三极管或者场效应管)，续流二极管D，储能电感L，滤波电容C等构成。

当开关闭合时，电源通过开关K、电感L给负载供电，并将部分电能储存在电感L以及电容C中。

由于电感L的自感，在开关接通后，电流增大得比较缓慢，即输出不能立刻达到电源电压值。

一定时间后，开关断开，由于电感L的自感作用(可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用)，将保持电路中的电流不变，即从左往右继续流。

这电流流过负载，从地线返回，流到续流二极管D的正极，经过二极管D，返回电感L的左端，从而形成了一个回路。

通过控制开关闭合跟断开的时间(即PWM——脉冲宽度调制)，就可以控制输出电压。

如果通过检测输出电压来控制开、关的时间，以保持输出电压不变，这就实现了稳压的目的。

在开关闭合期间，电感存储能量;在开关断开期间，电感释放能量，所以电感L叫做储能电感。

二极管D在开关断开期间，负责给电感L提供电流通路，所以二极管D叫做续流二极管。

在实际的开关电源中，开关K由三极管或场效应管代替。

当开关断开时，电流很小;当开关闭合时，电压很小，所以发热功率U×I就会很小。

这就是开关电源效率高的原因。

什么是线性电源?线性电源(Linear power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。

辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：1000W全桥型开关稳压电源设计课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：电气注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要本实验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,并给出了实验波形。

在实验中主要运用了软开关PWM 技术，给出了高频变压器、PWM 控制及移相控制全桥零电压开关-脉宽调制变换电路的详细设计方法。

开关电源采用功率半导体器件作为开关器件,通过周期性间断工作,控制开关器件的占空比来调整输出电压。

本设计中采用220v 的交流输入电压,反激式电源采用在100w 以下的电路,而本电源设计最大功率达到1000w,输出地额定电流为20A左右，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、全桥电路组成。

全桥电路的开关元件使用的是MOSFET。

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；PWM技术；移相控制；高频变压器第1章绪论1.1 电力电子技术概况电力电子技术这一名称是在20 世纪60 年代出现的。

电力电子技术,顾名思义,就是应用于店里领域的电子技术。

电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。

电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,店里变化通常可分为四大类,即交流变直流(AC-DC)、直流变交流(DC-AC)、直流变直流(DC-DC)、交流变交流(AC-AC)。

在我国的学科分类中,电气工程是一个一级学科,它包含五个二级学科,即电力系统及其自动化、电机与电器、高压电与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术。

目录常规安全概要 1前言 2 主要功能2入门知识2标准配件2技术参数2-3操作要求4安装系统 4 清洁5操作基础6前面板概览6后面板概览7负载线的连接8恒压/恒流特性8恒压操作8恒流/限流操作8保险丝更换9常规安全概要详细阅读下列安全性预防措施，以避免人身伤害，并防止损坏本产品或与本产品连接的任何产品。

为避免可能的危险，请务必按照规定使用本产品。

只有合格人员才能执行维修过程。

避免火灾或人身伤害使用合适的电源线。

请只使用本产品专用并经所在国家/地区认证的电源线。

使用正确的电压设置。

接通电源之前，请确保线路选择器置于当前使用电源相应的位置。

将产品接地。

本产品通过电源线的接地导线接地。

为避免电击，必须将接地导线与大地相连。

在对本产品的输入端或输出端进行连接之前，请务必将本产品正确接地。

遵守所有终端额定值。

为避免火灾或电击，请遵守产品上的所有额定值和标记。

在对产品进行连接之前，请首先查阅产品手册，了解有关额定值的详细信息。

断开电源。

电源开关可以使产品断开电源。

请参阅有关位置的说明。

不要挡住电源开关；此电源开关必须能够随时供用户使用。

切勿开盖操作。

请勿在外盖或面板打开时运行本产品。

怀疑产品出现故障时，请勿进行操作。

如果怀疑本产品已损坏，请让合格的维修人员进行检查。

远离外露电路。

电源接通后，请勿接触外露的线路和元件。

使用合适的保险丝。

只能使用为本产品指定的保险丝类型和额定指标。

请勿在潮湿环境下操作。

请勿在易燃易爆的环境中操作。

请保持产品表面清洁干燥。

请适当通风。

有关如何安装产品使其保持适当通风的详细信息，请参阅手册中的安装说明。

本手册中的术语本手册中可能出现以下术语：警告：“警告”声明指出可能会造成人身伤害或危及生命安全的情况或操作。

注意：“注意”声明指出可能对本产品或其他财产造成损坏的情况或操作。

产品上的符号和术语产品上可能出现以下术语：■“危险”表示当您阅读该标记时会立即发生的伤害。

■“警告”表示当您阅读该标记时不会立即发生的伤害。

目录第一章前言 (1)1.1 开关电源技术的发展状况 (1)1.2 开关电源定义 (2)1.3 开关电源的发展历史及其应用范围 (2)1.4 开关电源控制技术分析研究 (4)1.5 全桥开关电源应用技术 (4)1.6 本设计的内容及参数 (4)第二章电子元器件及部分电路介绍 (6)2.1 二极管组成电路分析 (6)2.1.1 整流桥电路 (7)2.1.2 稳压管稳压电路 (8)2.2 三极管及其组成电路分析 (9)2.2.1 图腾柱驱动电路 (10)2.2.2 共射放大电路 (10)2.3 场效应管及其组成电路分析 (12)2.3.1 场效应晶体管组成的开关驱动电路 (12)第三章全桥拓扑原理 (14)3.1基本工作原理 (14)3.2 全桥变换器设计 (16)3.2.1 最大导通时间、初级绕组圈数选择 (16)3.2.2 初级电流、输出功率、输入电压的关系 (16)3.2.3 初级线径的选择 (16)3.3 变压器初级隔直电容的选择 (17)第四章 UC3895芯片外围电路设计 (18)4.1 UC3895介绍 (18)4.1.1 UC3895原理框图及特点 (18)4.1.2 UC3895引脚功能 (19)4.2 UC3895 外围电路计算 (20)第五章全桥开关电源硬件设计 (22)5.1 稳压恒流电路的设计 (22)5.2 辅助电源的设计 (23)5.3 主功率板总图 (25)5.4 驱动电路设计 (26)结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (29)摘要：本文重点介绍了由UC3895构成的相移谐振PWM 控制器的工作原理和他的应用，进一步设计了由UC3895构成的全桥移相零电压开关（ZVS）PWM 开关电源。

全桥开关电源采用了图腾柱驱动电路，并且驱动电路以隔离的方式驱动MOS开关管，以此来提高电源的稳定性；UC3895采用了ZVS技术使开关管的导通损耗减小，提高了整个电路的工作效率。

稳压电源使用作业指导书
一.作业事项：
1.开机前检查电源线是否连接良好，按下主机电源开关"ON"键机器处于打开状态。

2、直流输出正端子接负载正极，直流输出负端子接负载负极，GND 端子可根据不同试验强度自由选择接地。

3、电源作为稳流源使用时开机后先将稳压调节旋钮“COARSE”粗调和“FINE”细调顺时针调至最大，稳流调节旋钮“COARSE”粗调和“FINE”细调逆时针调至最小，再顺时针调节稳流调节旋钮至所需电流值电流指示灯被点亮。

4、电源作为稳压电源使用时开机前先将稳流调节旋钮“COARSE”粗调和“FINE”细调顺时针调至最大，开机后先用稳压调节旋钮粗调把电压调至所需电压值附近，再用细调稳压旋钮调节电压到准确值，此时稳压状态指示灯被点亮。

5、当接负载连接时面板左侧表显示的为输出电流值，右侧表显示的为输出电压值，电源处于稳压状态时电压指示灯亮；若输出电流指示超出额定值，电压指示灯灭，电流指示灯点亮此时电源为限流保护状态，需调节负载使其电源恢复正常。

6.电源使用完毕应关掉电源开关。

二.管理项目
1、仪器上不允许放置任何物品。

2、仪器应在通风散热环境下使用。

3、每天工作完成后,测试人员须用干布将仪器表面的
灰尘擦干净。

4、未经许可严禁拆卸仪器。

三．异常发生时的处理
1、如遇紧急情况，应立即停止试验；
2、使用机器及工具有异常时，通知技术人员处理
3、感觉身体不舒服，停止实验到通风场所休息。

四.注意事项
1.仪器电源线必须良好接地。