电源保护电路系统的设计与制作

摘要随着科学技术的发展以及提高我国国防能力的需要，对军事设施的技术改造已被列为军事技术改造中的重点。

中频电源指输出频率为400Hz的电源，它可以为动力系统及导航与武备系统供电。

传统的400Hz中频电源体积大，输出波形不稳定。

本文所设计的400Hz中频电源通过整流电路、逆变电路、积分电路、放大电路和检波电路及控制其最后的输出电压，实现了电压的稳定输出，具有体积小、功率大和波形无失真等优点，有着广泛的用途和良好的发展前景。

关键词：中频电源，PWM调制，输出变压器电力电子装置及系统课程设计任务书一、课程设计的目的通过电力电子装置及系统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1. 题目题目：中频电源电路设计主要技术数据●输入电压：三相360V～400V，50Hz±5%●输出电压：单相，220V±2%，400Hz±0.5%●输出功率：4kW●输出电流：22A●功率因数：0.8二、课程设计的要求1. 题目题目：中频电源电路设计主要技术数据●输入电压：三相360V～400V，50Hz±5%●输出电压：单相，220V±2%，400Hz±0.5%●输出功率：4kW●输出电流：22A●功率因数：0.8●效率：85%设计内容：●主电路设计和参数选择●控制系统及辅助电源电路设计●电路仿真分析和仿真结果要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计（包括计算和器件选型）。

严禁抄袭，严禁两篇设计报告基本相同，甚至完全一样。

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）。

一个经典电源输出短路保护电路一个经典电源输出短路保护电路, 这个电路有一种类似触发器锁定状态的功能:即，输出短路后，输出立即关闭，并保持这种状态，必须重新上电(相当于触发器重新加电)才有输出。

本人百思不解个中奥妙。

而且，将输出管Q3换成场效应管却无法实现上面所说的功能, 输出短路后，Q2经R4导通，关闭Q3，就是拿掉短路，Q2仍导通，Q3仍关闭，非得再重开加电才恢复输出。

用MOSFET 无法有此功能，是因为其寄生二极管的存在，电压直出D2。

, 还有几个细节问题请教一下:1.由Q1,R1,R2组成电路有什么作用,2.R4与R5组成的反馈电路有什么作用,是怎样工作的,3.D1与C1的作用是什么呢,, Q1.R1.R2.C1的作用是在上电时不让Q2导通, 为什么Q1，R1，R2，C1能实现上电时不让Q2导通功能,,也麻烦你解释一下，D1是如何给C1提供放电回路的,回路是怎样的呢,,短路前和短路后Q1管子的工作状态有什么不同,,,, 已解释Q1的作用。

R5是当短路拿开后，让Q2经R4，R5继续导通。

D1提供一个低阻回路给C1放电并保护Q1 BE结。

, 上电前，C1没有电压，上电后，Q1经R2C1导通，防止Q2导通，C1也随着被充电，电压越充越高的同时，Q1的Ib亦越来越低，到一临届点时，Q1便关断，放开Q2。

这是几个毫秒的事。

刚说过，C1要在上电前完全被放电才可以保证Q1的动作，所以在掉电后，一定要给它一个放电回路，放的越快越好。

C1是经D1分别由Q3-BE，R3和由负载放电。

, 还有个小问题不太明白:为什么将输出管换成场效应管后，虽然可以起到短路保护作用，但短路撤销后，输出就恢复正常，而不是短路撤销后仍无输出的情况,上面提到，是因为场效应管的寄生二极管所致，但是寄生的二极管相对于输入电压端来讲是反向的，应该不会出现电压直接从D2输出的情况。

而且即使将输出管换成场效应管，Q2继续保持导通的回路依然存在，为什么此时Q2不能继续保持导通而是场效应管截至呢,,另外，将D1取消后，发现并不会影响电路功能，, 是的，寄生二极管是反向的。

稳压电源的设计与制作学生：XX 指导教师：XX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，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系益密切。

任何电子设备都离不开可靠的电源，它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。

本文基于这个思想，设计和制作了符合指标要求的开关稳压电源。

开关电源具有高频率、高功率密度、高效率等优点, 被称作高效节能电源。

由于开关稳压电源具有这些优点，基于这个思想设计了一个1～5V可调的低功率开关稳压电源，以满足小型电子设备的供电需要。

本文以开关电源的发展历史、发展现状以及发展趋势为线索，介绍了开关电源的一些新技术，技术指标，分类标准等。

并根据这些标准设计了一种满足小型电子设备供电需要的开关稳压电源。

电源设计的主要指标是：输入电压为AC220V，输入频率为50HZ，输入电压范围为AC165V～265V，输出电压为直流1～5V可调，输出最大电流为150mA，输出最大功率为2.25W。

最后在完成基本指标的基础上，本文还增加了防浪涌电流的附属功能，使电路更加满足小型电子设备的用电需要。

数控直流稳压源就是能用数字来控制电源输出电压的大小，而且能使输出的直流电压能保持稳定、精确的直流电压源；本文介绍了利用数/模转换电路、辅助电源电路、去抖电路等组成的数控直流稳压电源电路，详述了电源的基本电路结构和控制策略；它与传统的稳压电源相比，具有操作方便、电压稳定度高的特点，其结构简单、制作方便、成本低，输出电压在1～5V之间连续可调，其输出电压大小以1V步进，输出电压的大小调节是通过“＋”“－”两键操作的，而且可根据实际要求组成具有不同输出电压值的稳压源电路。

该电源控制电路选用89C51单片机控制主电路采用串联调整稳压技术具有线路简单、响应迅速、稳定性好、效率高等特点。

详细分析了电源的拓朴图及工作原理。

电源输入保护电路设计
电源输入保护电路设计主要包括以下几个步骤：
输入滤波器设计：输入滤波器用于抑制电磁干扰（EMI）和传导干扰，同时防止电源线上的噪声干扰进入电源系统。

滤波器一般由电感器和电容器组成的元件，能够吸收或反射特定频率的信号，以减小噪声的影响。

浪涌电流抑制：浪涌电流指的是电源开启或关闭时瞬间通过电源的电流。

浪涌电流可能对电源系统造成损坏，因此需要采取措施进行抑制。

常用的浪涌电流抑制元件包括保险丝、气体放电管、压敏电阻等。

雷电保护：雷电是一种强大的自然能量，能够产生高电压和大电流。

如果不加以保护，雷电可能会对电源系统造成严重损坏。

因此，需要在电源输入端安装雷电保护装置，如MOV（金属氧化物变阻器）等。

欠压保护：当输入电压过低时，可能会对电源系统造成损坏。

因此，需要设计欠压保护电路，当输入电压低于安全阈值时自动切断电源。

过压保护：当输入电压过高时，也可能会对电源系统造成损坏。

因此，需要设计过压保护电路，当输入电压高于安全阈值时自动切断电源。

静电放电（ESD）保护：静电放电可能会对电子设备造成损坏，因此需要设计ESD
保护电路，以防止静电放电对电源系统的损害。

总之，电源输入保护电路设计需要充分考虑各种可能出现的异常情况，并采取相应的保护措施，以确保电源系统的安全和稳定。

开关电源设计步骤
1.需求分析（100字）
在设计开关电源之前，首先需要明确设计的目标和需求。

这包括输出电压、输出电流、输入电压范围、效率要求、输出电流稳定性等。

根据不同的需求，确定开关电源的拓扑和参数。

2.电路设计（300字）
在进行电路设计之前，需要选择开关电源的拓扑结构。

常见的拓扑结构有Buck、Boost、Buck-Boost、Sepic等。

根据需求和所选拓扑结构，设计主要电路模块包括开关管、滤波电感、修正电容、输出滤波电容等。

3.电路实现（300字）
根据电路设计确定的电路参数，在电路板上布线，连接各个器件和元件。

布线时需考虑到电路的稳定性和抗干扰能力。

注意分离高压和低压区域，减少互相干扰。

4.性能评估（200字）
完成电路实现后，需要进行性能评估，检验设计是否满足预期需求。

主要评估指标包括输出电压稳定性、负载调整能力、效率、开关频率、静态功耗、温度等。

通过测试数据和实际情况进行比较，查找问题和优化空间。

5.优化（200字）
根据性能评估的结果和问题分析，进行电路的优化。

优化可以包括改进布线、更换元器件、调整控制策略等。

目的是提高电路的性能，使其更加稳定、高效和可靠。

总结：
开关电源设计步骤包括需求分析、电路设计、电路实现、性能评估和优化。

通过明确需求，选择合适的拓扑结构，并根据电路设计参数进行电路实现，然后进行性能评估和优化。

这些步骤相互关联，需要不断地调整和优化，以得到满足需求的高性能开关电源设计。

保护电路常见设计保护电路是电子设计中非常重要的一环，它能有效地保护电子设备免受电路故障或异常工作的损害。

下面将介绍一些常见的保护电路设计。

1. 过载保护电路过载保护电路用于监测电路中的电流，当电流超过设定值时，它会立即切断电路以防止设备过载。

这种保护电路通常由热敏电阻或电流传感器组成，一旦检测到过载电流，它会触发继电器或开关，切断电源供应。

2. 过压保护电路过压保护电路用于防止电路受到过高的电压损害。

它通常由电压比较器和继电器组成。

当电路输入电压超过设定值时，电压比较器会触发继电器，切断电源供应。

3. 短路保护电路短路保护电路用于防止电路发生短路故障，它能够及时切断电源供应，以避免设备损坏。

这种保护电路通常由电流传感器和继电器组成，一旦检测到短路电流，电流传感器会触发继电器，切断电源供应。

4. 过温保护电路过温保护电路用于监测电路中的温度，当温度超过设定值时，它会触发继电器或开关，切断电源供应。

这种保护电路通常由温度传感器和继电器组成，一旦检测到过温，温度传感器会触发继电器，切断电源供应。

5. 欠压保护电路欠压保护电路用于监测电路输入电压，当输入电压低于设定值时，它会触发继电器或开关，切断电源供应。

这种保护电路通常由电压比较器和继电器组成，一旦检测到欠压，电压比较器会触发继电器，切断电源供应。

以上介绍了一些常见的保护电路设计，它们在电子设备中起着至关重要的作用，能够有效地保护电路免受损坏。

在设计过程中，需要根据实际需求选择合适的保护电路，并注意电路的可靠性和稳定性。

保护电路的设计需要经过充分的测试和验证，以确保其正常工作和可靠性。

只有在保护电路设计得当的情况下，才能更好地保护电子设备，延长其使用寿命。

直流稳压电源的设计与制作直流稳压电源是一种用于给电子设备提供稳定直流电压的电源设备。

在电子制作、实验以及工业控制系统中广泛应用。

下面将介绍如何设计和制作一个简单的直流稳压电源。

首先，设计一个电源电路。

直流稳压电源的核心是一个稳压器件，常用的稳压器有线性稳压器和开关稳压器。

线性稳压器的原理是通过调节电源电压上端的电阻来控制输出电压，其优点是稳压性好，但效率较低。

开关稳压器的原理是通过开关控制元件来调节输出电压，其优点是效率较高，但稳压性较差。

根据自己的需求选择适合的稳压器件。

接下来，根据选定的稳压器件制作电路板。

首先，在电路板上布置稳压器件和其他必要的元器件，如滤波电容、限流电阻等。

然后，连接电路板上的各个元器件，使用焊锡将其固定在电路板上。

注意保持电路的紧凑和结构的稳定，防止元器件之间短路或松动。

接着，搭建电源电路的输入和输出端。

将输入端与市电或其他电源连接，确保输入电压和电流在稳定范围内。

将输出端与需要供电的设备连接，确保输出电压和电流符合设备的要求。

最后，进行电源的测试和调试。

将电源接通电源，通过电压表和电流表测量稳压电源的输出电压和电流，确保其在稳定范围内。

根据需要，可以使用可调电阻来调节输出电压，以确保满足设备的电源要求。

需要注意的是，直流稳压电源设计和制作过程中要保证安全。

如需接通电源泄漏和短路保护装置，注意绝缘和接地，避免触电和设备损坏。

总之，设计和制作直流稳压电源需要根据自己的需求选择稳压器件，设计电路图，制作电路板，搭建输入输出端，进行测试和调试。

通过这些步骤，一个简单的直流稳压电源就可以制作完成。

在直流稳压电源设计和制作的过程中，还需要考虑一些其他要素，如过流保护、过压保护和温度保护等。

这些保护措施可以提高电源的可靠性和安全性。

过流保护是指在输出端口控制电流的大小，防止电流超过设定值而损坏设备或电源本身。

常用的过流保护电路有两种：电阻式和电子式。

电阻式过流保护是通过在输出回路中串联一定大小的电阻，当电流超过设定值时，电阻将发热并触发保险丝或继电器断开电路，实现过流保护。

电源变压器的电流保护与过载保护设计电源变压器是电力系统中的重要设备，其作用是将输入的电源电压变换为输出电压，为其他电气设备提供所需的电能。

然而，在使用电源变压器的过程中，由于各种原因可能会引起电流过大的情况，不仅会对电源变压器造成损坏，还会对其他相关设备造成危害。

为了确保电源变压器的安全运行和设备保护，电流保护与过载保护设计是必不可少的。

电流保护是指当电源变压器负载中的电流超过其额定值时，自动切断电路，避免电流继续增大导致设备损坏。

电源变压器电流保护的设计目标是在保证设备正常运行的前提下，尽量避免电流过大，防止设备异常工作或引发事故。

为了实现电流保护，我们可以采用电流保护器组成的保护回路，其中电流保护器是一种能够探测电流异常并触发保护动作的装置。

电流保护器通常采用电感检测电流的方式，一旦检测到电流超过设定的阈值，就会切断电源，断开电路。

在选择电流保护器时，需要根据电源变压器的额定电流、工作环境和负载特性等因素综合考虑。

除了电流保护，过载保护也是电源变压器设计中的重要一环。

过载保护是指在电源变压器负载中超过其额定负载时，通过相应的保护措施防止设备过载运行。

过载可能导致电源变压器温升过高、绝缘损坏，甚至引发火灾等严重后果，因此过载保护的设计至关重要。

实现过载保护的常见方法是在电源变压器的输入侧或输出侧添加过载保护开关或熔断器。

过载保护开关是一种具有过载保护功能的开关设备，能够检测和切断超过其额定值的电流。

而熔断器则是一种利用熔断丝防止过载电流通过的安全装置，当电流超过额定值时，熔断丝被熔断，切断电路。

在电源变压器的电流保护与过载保护设计中，我们应该根据实际情况综合考虑以下因素：首先，要了解电源变压器的额定电流和负载特性。

根据电源变压器的额定电流确定电流保护器的额定电流阈值，并根据负载特性确定过载保护开关或熔断器的额定电流容量。

其次，要考虑电流保护与过载保护的动作时间和断电灵敏度。

不同场景对电流保护或过载保护的动作时间和断电灵敏度有不同要求。

功率可调中频感应加热电源控制系统的设计中频感应加热电源是一种高效、节能和安全可靠的加热设备，被广泛应用于金属加热、淬火、硬化、熔炼等领域中。

其中，功率可调中频感应加热电源是一类集节能、可靠性、自动控制于一体的中频感应加热设备，可以根据不同需要实现功率的调整和控制。

本文提出一种基于单片机控制的功率可调中频感应加热电源控制系统的设计方案。

该方案主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

硬件设计：1.电源电路设计：整个系统采用三相交流电源。

电源电路包括整流、滤波、逆变和输出控制等功能，通过滤波电容的设计，保证电源输出的稳定性和滤波效果。

2.中频谐振电路设计：中频感应加热电源需要产生一定频率的中频信号，用来激励感应加热线圈。

中频谐振电路可以采用LC谐振电路或者串/并联谐振电路，根据实际需要选择。

3.功率控制模块设计：采用功率芯片进行功率输出控制。

根据用户需求，可采用PID控制算法或者其他控制算法对输出功率进行控制。

4.保护电路设计：系统应包括短路保护、过流保护、过压保护等保护电路，以保证系统的稳定性和安全性。

软件设计：1.中频信号控制程序设计：根据实际需要，设计中频信号的输出和控制程序，通过控制中频信号的频率和幅值，实现功率的调整和控制。

2.功率控制算法设计：根据系统的实际需要，选择合适的功率控制算法，例如PID控制算法，通过调整算法参数，实现功率输出的控制。

3.保护程序设计：针对各种保护电路，编写保护程序，实时检测各项保护电路的工作状态，保证系统的安全稳定运行。

在实际工程应用中，中频感应加热电源控制系统设计还需要结合各种实际工况和用户需求，进行相应的优化和调整，以实现最优化的功率调节和控制效果。

一、实验目的1. 了解电源管理系统的基本原理和组成。

2. 掌握电源管理系统的设计方法。

3. 学会使用电源管理芯片进行电路设计。

4. 提高动手实践能力和电路调试技能。

二、实验原理电源管理系统（Power Management System，PMS）是现代电子设备中不可或缺的部分，其主要功能是高效、稳定地为设备提供所需的电压和电流。

电源管理系统通常由以下几个部分组成：1. 电源输入：包括交流电源、直流电源等。

2. 电源转换：将输入的交流或直流电源转换为所需的电压和电流。

3. 电源保护：防止过压、欠压、过流等异常情况对设备造成损害。

4. 电源监控：实时监控电源状态，确保设备安全稳定运行。

本实验主要围绕电源转换和电源保护两个方面进行，使用电源管理芯片进行电路设计。

三、实验器材1. 电源管理芯片：MAXIM MAX160632. 电路板：PCB板3. 电阻、电容、二极管等电子元器件4. 电源适配器5. 示波器6. 函数信号发生器7. 万用表四、实验步骤1. 电路设计根据实验要求，设计电源管理系统电路。

主要步骤如下：（1）选择合适的电源管理芯片：MAXIM MAX16063是一款高性能、低功耗的电源管理芯片，具有过压、欠压、过流保护功能，适合本实验。

（2）根据电路要求，确定电路元件参数，如电阻、电容等。

（3）绘制电路原理图，并使用PCB软件进行电路板设计。

2. 电路制作根据电路原理图和PCB设计，制作电源管理系统电路板。

主要步骤如下：（1）按照电路原理图，焊接电阻、电容、二极管等元器件。

（2）焊接电源管理芯片MAX16063。

（3）连接电源适配器和输出负载。

3. 电路调试使用示波器、函数信号发生器和万用表等工具，对电路进行调试。

主要步骤如下：（1）检查电路连接是否正确，确保无短路、断路等故障。

（2）使用示波器观察输出电压和电流波形，确保符合设计要求。

（3）使用万用表测量输出电压和电流，确保符合设计参数。

（4）调整电路元件参数，使电路性能达到最佳。

电源电路设计分析实例（经典分析）众所皆知，电源电路设计，乃是在整体电路设计中最基础的必备功夫，因此，在接下来的文章中，将会针对实体电源电路设计的案例做基本的探讨。

电源device电路※输出电压可变的基准电源电路（特征：使用专用IC基准电源电路）图1是分流基准（shunt regulator）IC构成的基准电源电路，本电路可以利用外置电阻Vr1与R3的设定，使输出电压在+2.5V-5V范围内变化，输出电压Vout可利用下式求得：----------------------（1）Vref：内部的基准电压。

图中的TL431是TI的编号，NEC的编号是μPC1093，新日本无线电的编号是NJM2380，日立的编号是HA17431，东芝的编号是TA76431。

※输出电压可变的高精度基准电源电路（特征：高精度、电压可变）类似REF-02C属于高精度、输出电压不可变的基准电源IC，因此设计上必需追加图2的OP增幅IC，利用该IC的gain使输出电压变成可变，它的电压变化范围为+5-+10V。

※利用单电源制作正负电压同时站立的电源电路（特征：正负电压同时站立）虽然电池device的电源单元，通常是由电池构成单电源电路，不过某些情况要求电源电路具备负电源电压。

图3的电源电路可输出由单电源送出的稳定化正、负电源，一般这类型的电源电路是以正电压当作基准再产生负电压，因此负电压的站立较缓慢，不过图3的电源电路正、负电压却可以同时站立，图4中的TPS60403 IC可使输入的电压极性反转。

※40V最大输出电压的Serial Regulator（特征：可以输出三端子Regulator IC无法提供的高电压）虽然三端子Regulator IC的输出电压大约是24V，不过若超过该电压时电路设计上必需与IC以disk lead等组件整合。

图5的Serial Regulator最大可以输出+40V 的电压，图中D2 Zener二极管的输出电压被设定成一半左右，再用R7 VR1 R8 将输出电压分压，使该电压能与VZ2 的电压一致藉此才能决定定数。

具有短路保护功能的通用线性电源控制电路设计摘要：随着技术的发展，各种电子产品已成为必不可少的工具，任何电子设备都需要电源供应，这通常需要稳定可靠的直流电源，只有确保良好的电源供应，电子设备才能发挥作用线性喂养随着时间的推移发生了变化。

技术相当成熟。

直流电源是因为其系统中的调节管始终在联机放大区域中工作。

由于直流电源具有低波动、低噪音、卓越的稳定性和快速响应等优点，因此在所有领域都得到广泛应用。

关键词：短路保护功能；通用线性；电源控制；电路设计引言线性电源是功率器件的在线工作状态，即能通过改变功率器件的电阻值实现稳定输出，同时消耗多个电源。

因此没有开关噪声，有低波动、高稳定性、突变能力等特点，需要测量精度信号，测量保护时间。

但是，线性电源有更多的缺点，例如体积大、能耗高、热可靠性差、断电时输出电压过度压缩到输入电压等。

1线性电源和开关电源比较区别两个电路的关键在于检查电路中晶体管的工作状态。

晶体管在放大的状态下工作并平衡反馈时，这是一个线性电源。

当开关处于活动状态时，晶体管被供电以产生高频信号。

线性电源在线性状态下工作，效率低下。

良好的线性电源供应器通常可提供50%至60%的生产力。

线性电源的工作方式必须要有低压，通常带有变压器，然后通过直流电压。

这会导致大量、笨重、低效和热增量，从而间接增加系统的热量，但也会导致较小的波、更好的调节能力、更少的外部干扰、模拟电路的理想选择、各种放大器等。

当前，线性供电产品应用于科研、高等院校、实验室、采矿、电解、电镀、充电器等领域。

在开/关时，其功率部件处于开/关状态（甚高频开/关、100-200 kHz的典型电源电压、300-500 kHz的模块），从而减少损耗并提高效率，但用高磁性材料对变频器充电，该材料体积小80%-90%，效率更高。

美国最好的VICOR模块预计为99%。

尽管开关效率高，尺寸小，但与线性电源相比，信号质量较低，因为开关线路和后部半调均会引起噪音和阻塞压力。

单相正弦波逆变电源设计原理+电路+程序目录1.系统设计 (4)1.1设计要求 (4)1.2总体设计方案 (4)1.2.1设计思路 (4)1.2.2方案论证与比较 (5)1.2.3系统组成 (8)2.主要单元硬件电路设计 (9)2.1DC-DC变换器控制电路的设计 (9)2.2DC-AC电路的设计 (10)2.3 SPWM波的实现 (10)2.4 真有效值转换电路的设计 (11)2.5 保护电路的设计 (12)2.5.1 过流保护电路的设计 (12)2.5.2 空载保护电路的设计 (13)2.5.3 浪涌短路保护电路的设计 (14)2.5.4 电流检测电路的设计 (15)2.6 死区时间控制电路的设计 (15)2.7 辅助电源一的设计 (15)2.8 辅助电源二的设计 (15)2.9 高频变压器的绕制 (17)2.10 低通滤波器的设计 (18)3.软件设计 (18)3.1 AD转换电路的设计 (18)3.2液晶显示电路的设计 (19)4.系统测试 (20)14.1测试使用的仪器 (20)4.2指标测试和测试结果 (21)4.3结果分析 (24)5.结论 (25)参考文献 (25)附录1 使用说明 (25)附录2 主要元器件清单 (25)附录3 电路原理图及印制板图 (28)附录4 程序清单 (39)21.系统设计1.1设计要求制作车载通信设备用单相正弦波逆变电源，输入单路12V直流，输出220V/50Hz。

满载时输出功率大于100W，效率不小于80%，具备过流保护和负载短路保护等功能。

1.2总体设计方案1.2.1设计思路题目要求设计一个车载通信设备用单相正弦波逆变电源，输出电压波形为正弦波。

设计中主电路采用电气隔离、DC-DC-AC的技术，控制部分采用SPWM（正弦脉宽调制）技术，利用对逆变原件电力MOSFET的驱动脉冲控制，使输出获得交流正弦波的稳压电源。

1.2.2方案论证与比较⑴ DC-DC变换器的方案论证与选择方案一：推挽式DC-DC变换器。

开关电源电路设计与实现目录1 绪论 (3)1.1 课题研究的背景 (3)1.2 研究的目的及意义 (5)1.2.1课题研究的目的 (5)1.2.2课题研究的意义 (5)1.3 高频开关电源的发展情况 (5)1.3.1开关电源的发展情况 (5)1.3.2高频开关电源的主要新技术标志 (6)1.4 隔离式高频开关电源简介 (8)2 高频开关电源的总体设计 (9)2.1 主电路的选择 (9)2.2 控制电路的选择 (10)2.2.1单片机控制电路分析 (10)2.2.2芯片控制电路分析 (10)2.3 电流工作模式的方案选择 (11)2.3.1电流连续模式分析 (11)2.3.2电流断续模式分析 (11)2.4 综合结构电路图 (12)3 开关电源输入电路设计 (13)3.1 电压倍压整流技术 (13)3.1.1 交流输入整流滤波电路原理 (13)3.1.2倍压整流技术 (14)3.2 输入保护器件保护 (15)3.2.1浪涌电流的抑制 (15)3.2.2热敏电阻技术分析 (16)4 开关电源主电路设计 (17)4.1 单端反激式变换器电路的工作原理 (17)4.2 开关晶体管的设计 (19)4.3 变压器绕组的设计 (21)4.4 输入整流器的选择 (23)整流器的额定电压应该为最高输入电压的效值的3倍以上，其原因是电网中存在瞬态过电压，通常输入电压220*（1±20%）V或是85——265V应该选择600V 以上电压的整流器和二极管， (24)5 开关电源控制电路设计 (24)5.1 芯片简介 (24)5.1.1芯片原理 (24)5.1.2 UC3842 内部工作原理简介 (24)5.2 工作描述 (26)5.3 UC3842常用的电压反馈电路 (29)6 结论 (32)6.1 成果与结论 (32)6.1.1开关变换器的设计 (32)6.1.2 PWM集成控制器的设计 (33)6.1.3电压电流反馈闭环电路的设计 (33)6.2 进一步工作设想 (33)1 绪论1.1 课题研究的背景随着大规模和超大规模集成电路的快速发展，特别是微处理器和半导体存储器的开发利用，孕育了电子系统的新一代产品。

移动电源系统电路的设计与原理分析市面上移动电源中常使用2个电感，其中充电电路中，充电过程需要一个电感，Boost 电路放电过程中也需要一个电感。

充电电路的工作过程是通过5V的交流适配器给移动电源内部的锂电池充电；而Boost电路工作过程是将移动电源内部锂电池升压到5V进行输出，从而给移动设备供电。

但在移动电源实际工作中这两种电路通常情况不需要同时工作，也就是工作中两个电感只有一个电感处于工作状态，两个环路只需要一个工作。

芯片工作原理MT2011是一款高效率大电流单串联锂电池充电控制器。

它支持4.5V~6.5V输入电压，输出电压可以跟随锂电池电压，最大2A的充电电流，使用了高效率的同步整流结构，适合应用于便携式充电设备和移动电源充电。

整合电流采样电阻、高精度的电流与电压管理电路、满电自动停止充电。

MT2011工作频率为1.5MHz，使用同步整流结构，效率高达93%.带有充电电流软启动、防反相电流二极管、充电电流采样等功能，并带有完善的输出短路保护和过温保护功能。

使设备稳定性更高，单电感移动电源电路如图所示：（a）充电芯片外围电路（b）升压芯片外围电路（c）单片机外围电路图1.电路中芯片工作电路MT5036是来颉科技设计的一款95%高效的800KHz同步升压转换器，它为单节锂电池或多节锂电池组并联提供了良好的供电解决方案。

转换器通过设置芯片外部FB分压电阻或使用内部FB分压电阻来获得一个稳定输出电压。

芯片转换效率非常高，能提供足够的负载电流，当供电电压下降到3V时，仍能在输出电压为5V时，输出3A的负载电流，电感中的峰值电流被限制在6.6A.MT5036工作频率可达800KHz，这使得电感和输出电容都可以不用太大，并且带有轻载PSM功能，可以保证芯片在全负载范围内保持较高的转换效率。

拥有60uA 的静态电流，可以大大提高锂电池的寿命，带有低EMI工作模式，断续工作时，可以有效减少振铃，转换器可以避免电池过放电，在关断时负载可以完全与电池断开。

恒流恒压稳压电源的设计与制作摘要：。

本人设计的此直流恒流恒压电源是将交流电压转化为输出电压电流稳定的直流电源，电路的特点是：当负载电阻小于25欧姆时，输出为恒流，也即恒流源，有0.3A和0.6A两个档位。

当负载电阻大于25欧姆时，输出为恒压，也即电源为恒压源，有9V.12V和15V三个档位。

关键词：直流电源恒压源恒流源工作原理0 引言随着电子技术的发展，特别是电子计算机技术应用到各工业、科研领域后，各种电子设备都要求稳定的直流恒流恒压电源供电，电网直接供电已不能满足需要，直流恒流恒压电源的出现解决了这一问题。

目前直流恒流恒压电源的发展更快，它的种类繁多，功能不同应用非常广泛。

我们日常生活中的许多电器设备中都含有直流电源。

直流恒流恒压电源易于设计、配置、稳定、调节，随着电器的不断发展，它的应用会更多。

种类及功能都会进一步发展，以满足人们的需要。

通过直流稳压电源设计,把所学的知识用于实践，了解一些电子产品的设计原理,可以达到触类旁通的功效。

1 其它电源的发展近些年来，随着电子技术的迅猛发展，开关稳压电源已作为一种较理想的电源为人们所使用。

然而当前的开关稳压电源，虽然体积小，效率高，但输出电压的纹波较大Ⅲ，难以保证输出电压的高稳定性。

非隔离DC／DC技术发展也非常迅速。

现在的非隔离的DC/DC基本上分成两大类。

一是在内部含有功率开关元件，称DC/DC转换器；二是不含功率开关．需要外接功率MOSFET，称DC/DC控制器按照电路功能划分有降压的BUCK、升压BOOST，还有升降压的BUCK—BOOST等．以及正压转负压的INVERTOR等。

其中品种最多芨展最快的是BUCK型。

控制方式以PWM为主。

1．1 初级PWM控制IC不断优化有源筘位技术自从2002年VICOR公司此项专利技术到期解禁之后新型有源箝位控制IC纷纷涌现。

在大功率领域，全桥移相ZVS软开关技术在解决开关电源的效率上功不可没。

INTERSIL公司推出的PWM 对称全桥的ZVS控制IC—ISL6752,既能控制初级侧的四个MOS开关为ZVS工作状态，又能准确地给出控制二次侧的同步整流为ZVS工作状态的驱动信号。

反激式开关电源设计详细流程1.确定需求：首先要明确设计电源的输入电压和输出电流的需求，以及设计的环境条件，如工作温度范围和工作效率等。

2.选择主要元器件：根据需求确定选择适配器的主要元器件，包括变压器、MOSFET、二极管、电感器、电容器等。

3.设计变压器：变压器是反激式开关电源中的一个重要元器件，主要功能是提供电源输出的隔离和变压功能。

根据需求设计变压器的变比和功率，确定铁芯材料和绕线参数，如线径和绕线圈数等。

4.选择MOSFET：MOSFET是电源开关的关键元器件，它需要具备低导通和开关损耗、高效率和可靠性等特点。

根据需求选择合适的MOSFET，通过计算和模拟分析确定导通和关断时的最大功率损耗。

5.设计电感器和电容器：电感器和电容器用于滤波和稳压，通过计算和模拟模拟设计电流和电压波形，选择合适的电感值和电容值，以保证输出电流和电压的稳定。

6.设计控制电路：根据反激式开关电源的工作原理，设计适当的控制电路，用于控制开关管的导通和关断。

控制电路包括脉宽调制（PWM）控制和电流/电压反馈控制，以确保输出电流和电压的稳定和可靠。

7.选择和设计保护电路：反激式开关电源需要一些保护电路，如过压保护、过流保护、短路保护等。

根据设计需求选择合适的保护元器件和电路，以防止电源和被供电设备的损坏。

8.PCB设计：根据电路设计和布局要求进行PCB设计，包括元器件的布局、走线、线宽、间距等。

同时要考虑电磁兼容性（EMC）和热管理的问题。

9.原理图和PCB布线优化：通过仿真软件对电路进行仿真和优化，优化电路的参数和特性，如输出电压波形、效率和稳定性等。

10.系统测试与调试：完成PCB的制作和组装后，进行系统测试与调试，测试电源的输出性能、稳定性和保护功能等，并进行必要的调整和优化。

11.电源性能评估：对设计的电源进行性能评估，包括效率、功率因数、纹波和噪声等，以确保其符合设计要求和行业标准。

12.生产和质量控制：根据设计要求进行电源的批量生产，并进行质量控制，包括检测和测试，以确保产品的质量和可靠性。