24V电源变压器设计

毕业设计说明书高稳定度直流电源设计专业电气工程及其自动化学生姓名班级学号指导教师完成日期高稳定度直流电源设计摘要：叙述开关电源的发展与现状，简要介绍开关电源的分类、发展动向及其意义；阐述了直流开关电源的结构和工作原理，对开关电源的主电路和控制回路进行设计：在主电路的输入回路中整流电路采用单相桥式整流，其中还设计了低通滤波电路、整流滤波电路和其他形式的滤波电路。

此设计中功率转换电路采用半桥型DC/DC变换器，这是开关电源的核心部分，对此部分进行了重点分析和设计；控制电路采用电压型PWM控制，控制器采用开关电源集成控制器SG3525A，并对其特点、结构和工作原理作了简单介绍，对于系统的结构也进行了重点设计，并对其各个部分进行了元器件的选择和参数计算。

其他部分还设计了保护电路和辅助电源电路。

最后，用MATLAB仿真软件对主电路进行仿真测试，通过仿真测试结果对该直流电源设计的合理性进行判断，视其稳定性是否符合设计要求。

关键词：DC/DC变换器；PWM控制；SG3525A；MATLAB仿真Design of High Stability DC Power SupplyAbstract: Describing the development and current situation of switching power supply, switching power supply briefly introduced the classification, development trend and its significance;DC switching power supply described the structure and working principle of the switching power supply of the main circuit and control circuit design:In the main input loop circuit using single-phase rectifier bridge rectifier circuit, which also designed the low-pass filter circuit, the rectifier filter circuit, and other forms of filter circuit.This design, half-bridge type power conversion circuit using DC / DC converters, switching power supply which is the core of the focus of this part of the analysis and design;PWM control circuit with voltage control, switching power supply controller with integrated controller SG3525A, and its characteristics, structure and working principle is briefly introduced, the structure of the system carried on the key design and the various parts of the element of its Device selection and parameter calculations.Also designed to protect other parts of the circuit and the auxiliary power supply circuits.Finally, the main circuit simulation software MATLAB simulation test, the simulation results of the DC power to judge the rationality of the design, depending on whether it meets the design requirements of its stability.Key Words: DC/DC transformer;PWM control;SG3525A;MATLAB Simulation.目录1 概述 (1)1.1 开关电源的发展与现状 (1)1.2开关电源的分类 (2)1.3开关电源的发展动向及其意义 (3)2 总体设计方案 (4)2.1 设计方案的提出 (4)2.2 方案的论证 (5)3 开关电源输入回路的设计 (6)3.1 低通滤波电路的设计 (6)3.2 整流滤波电路的设计 (6)3.3 其他形式滤波电路 (8)3.4 稳压电路 (9)3.5 参数计算以及元器件的选择 (10)4 DC/DC变换器的设计 (12)4.1 控制方式的选择 (12)4.2 功率转换电路的选择 (12)4.3 参数的计算 (14)4.3.1 变压器设计 (14)4.3.2 电感的参数计算 (15)4.3.3 二极管和电容器的选择 (15)4.3.4 开关管的选择 (16)5 控制电路的设计 (18)5.1 控制模式的选择 (18)5.2 开关电源集成控制器 (20)5.2.1 SG3525A的特点 (20)5.2.2 SG3525A的引脚介绍 (20)5.2.3 SG3525A芯片的工作原理 (21)5.2.4 SG3525A的基本功能 (22)5.3 保护电路的设计 (24)5.4 辅助电源电路 (27)6 MATLAB仿真测试 (29)7 结束语 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)附录1 开关电源原理图 (35)附录2 系统仿真图 (36)高稳定度直流电源设计1 概述随着电力电子技术的发展，电力电子设备与人们工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源。

开题报告电气工程及其自动化24V交流单相在线式不间断电源—硬件设计一课题的研究意义与现状随着计算机网络技术和通信事业的发展而带动起来的信息产业，对UPS不断提出更高的要求。

UPS发展到今天，几乎囊括了当代所有电力电子技术和信息技术，他不再是电源的一个可有可无的后备装置，而成为了Internet上不可缺少的元件。

虽然目前UPS技术已经比较成熟，带负载的能力大多还是可以满足要求的，但是，对于整个逆变器来讲，其采用不同的电路拓扑结构的逆变器使得UPS的整机性能和稳定性也不尽相同，目前我国所用的UPS大多是国外的产品，进口产品品种齐全，功能完善，但是用户在使用和维修等方面有许多不便，而且价格昂贵。

最近几年，虽然国内UPS生产厂家不但增多，但是由于技术水平的限制，产品还是以传统模拟式为主，所以期待着高性能的国产UPS电源的出现。

今年来，IT、MOTOROLA、ADI等公司相继推出了适用于UPS控制的DSP芯片，且功能越来越完善，性能也越来越优越，这些芯片的出现，使得UPS的控制技术朝着数字化、智能化及系统集成化的方向发展，同时对电力电子技术的发展起到了巨大的推动作用。

DPS的控制器为UPS设计提供了一个改进的、高性价比的解决方案，同时DSP控制技术可以满足先进的电源拓扑电路的工作需求，随着用户对电源保护的要求越来越严格，在线式UPS产品也得到了很大的发展，此时改进UPS工作状态不再是设备的工作模式，而是从集成化的角度来替代由电容、电阻和二极管等基本器件组成的模拟电路设计方案，也就是应用DSP技术来改善在线式UPS 设计，这样做的好处是使得集成化程度更高，系统控制更精确，升级更加方便，DSP高速的处理速度，也使得数字PID控制、无差拍控制、重复控制、模糊控制以及神经网络控制等先进的控制方法得以实现。

UPS正朝着网络化、智能化、自动化、远程监控花和数字化的方向发展。

总之，随着计算机技术不断提高，DSP产品的不断升级和完善，更加可靠、稳定、安全、小型化与完善的UPS产品将不断地开发出来。

24V开关稳压电源设计2009-11-10 13:53:1324V开关稳压电源设计输出电压4～16V开关稳压电源的设计2007-02-03 06:18摘要：介绍一种采用半桥电路的开关电源，其输入电压为交流220V±20％，输出电压为直流4～16V，最大电流40A，工作频率50kHz。

重点介绍了该电源的设计思想，工作原理及特点。

关键词：脉宽调制；半桥变换器；电源1、引言：在科研、生产、实验等应用场合，经常用到电压在5～15V，电流在5～40A的电源。

而一般实验用电源最大电流只有5A、10A。

为此专门开发了电压4V～16V连续可调，输出电流最大40A的开关电源。

它采用了半桥电路，所选用开关器件为功率MOS管，开关工作频率为50kHz，具有重量轻、体积小、成本低等特点。

2、主要技术指标1）交流输入电压AC220V±20％；2）直流输出电压4～16V可调；3）输出电流0～40A；4）输出电压调整率≤1％；5）纹波电压Up p≤50mV；6）显示与报警具有电流/电压显示功能及故障告警指示。

3、基本工作原理及原理框图该电源的原理框图如图1所示。

220V交流电压经过EMI滤波及整流滤波后，得到约300V的直流电压加到半桥变换器上，用脉宽调制电路产生的双列脉冲信号去驱动功率MOS管，通过功率变压器的耦合和隔离作用在次级得到准方波电压，经整流滤波反馈控制后可得到稳定的直流输出电压。

图1整体电源的工作框图4、各主要功能描述4.1、交流EMI滤波及整流滤波电路交流EMI滤波及整流滤波电路如图2所示。

图2交流EMI滤波及输入整流滤波电路电子设备的电源线是电磁干扰（EMI）出入电子设备的一个重要途径，在设备电源线入口处安装电网滤波器可以有效地切断这条电磁干扰传播途径，本电源滤波器由带有IEC插头电网滤波器和PCB电源滤波器组成。

IEC插头电网滤波器主要是阻止来自电网的干扰进入电源机箱。

PCB电源滤波器主要是抑制功率开关转换时产生的高频噪声。

下面是24V/30全桥变压器的设计过程，第一次做变压器的设计的，肯定有很多疏漏的地方，敬请大家指正，谢谢24V/30A全桥变压器的设计VAC=220V±20%Vo=24VIo=30Af=36KHzη=80%1、输出功率：（输入电压最小时，占空比最大）P 0=ηPin=ηVDCmin×Ipft×DmaxDmax=0.8I rms =√D Ipft(这里是根号D)P O =0.716×VDCmin×Irms2、根据法拉第电磁感应定律：V DC =NP×Ae×（ΔB/ΔT）×10-8当VDC 取VDCmin时，ΔT= 0.8T/2, ΔB=2Bmax式中：Ae单位为cm2，ΔB单位为G3、Aw 磁芯窗口面积，A1, A2分别为初级绕组和次级绕组所占窗口面积，且A1=A2,窗口使用系数为0.4，A1t为初级每匝截面积，单位均为in2N P ×A1t=0.2AwA 1t =Dcma×Irms×π/4×10-6Dcma电流密度，单位为圆密耳每有效值安培。

由此可以得到：P O =(0.0014BmaxfAeAw)/Dcma上式中，Ae , Aw单位均为平方厘米，f单位为赫兹，PO单位为瓦，Bmax单位为高斯，Dcma单位为圆密耳每有效值安培。

在此设计中，取Bmax =800G,f=36KHz，Dcma为500圆密耳每有效值安培，带入上式得：A e Aw=8.929cm4按照所求的的AP值（即Ae Aw）选择磁芯，保留足够的余量，选择TDK的型号为PC40EE55的磁芯EE55的参数为AeAw=13.6764cm4Ae=3.54cm2Aw=3.86cm2Ve=43.7cm3AL=7100±25%nH/N24、确定原边绕组匝数：V DCmin =NP×Ae×(2Bmax/0.4T)×10-8求得NP=34.335、确定副边半绕组的匝数：V O =[(VDCmin-2)×(NS/NP) -0.5]×(2TON/T)V O ~VDCmin×(NS/NP)×(2TON/T)求得NP /NS=5.83结合4、5取NP =36，NS=66、确定原边绕组电流：P 0=ηPin=ηVDCmin×Ipft×DmaxI rms =√D Ipft求得Irms=5.75AIpft=6.432AI PDC =DIpft=5.146AI PAC =√(Irms2-IPDC2 )=2.57A7、确定原边绕组的绕线方式及线圈损耗：穿透深度：Δ=7.65/√f=7.65/√(36×103 )=0.4mm5.75/4=1.44mm2EE55磁芯，窗口高度为18.8×2=37.6mm去掉骨架跟挡墙所占的宽度各约为4mm，绕线高度为30mm（实测骨架的窗口高度为31mm，然后去掉挡墙的高度4mm，绕线高度为27mm，在这里不使用挡墙）变压器采用交错绕法，初级两层，次级12层，初级两层对于初级，每层9匝，每匝所占高度为3.33mm，采用漆包线直径d=0.71mm，d',=0.79mm,截面积为0.396mm2的四根线并绕。

24v开关电源方案简介在现代电子设备中，24V开关电源广泛应用于工业自动化、通信、医疗和家用电器等领域。

它提供稳定、可靠的电源供应，是许多设备正常运行的关键。

本文将介绍24V开关电源的基本原理和设计方案，以帮助读者了解这一重要的电源类型。

基本原理24V开关电源是一种基于开关电源技术的直流电源。

它通过将交流电转换为高频脉冲电压，再经过整流滤波得到稳定的直流电压输出。

其基本原理如下：1.输入变压器：将输入的交流电压转换为所需的较高或较低电压。

在24V开关电源中，输入变压器通常将输入的220V或110V交流电压转换为较低的交流电压。

2.整流器：输入变压器输出的低压交流电通过整流电路转换为直流电压。

在24V开关电源中，常用的整流电路包括单相桥式整流电路和三相桥式整流电路。

3.滤波器：为了使得输出直流电压更加稳定，滤波器通常与整流器相结合，通过电容和电感元件来滤除交流电压的纹波成分。

4.开关电源控制电路：开关电源控制电路主要由开关元件、驱动电路和反馈控制电路组成。

开关元件（如MOSFET、IGBT等）按照一定规律进行开关操作，通过驱动电路控制开关元件的通断，从而控制输出电压的大小。

反馈控制电路用于监测输出电压，并通过控制电路对开关元件进行调节，以保持输出电压的稳定。

5.输出变压器：输出变压器用于将控制电路中产生的高频脉冲电压转换为所需的输出电压。

在24V开关电源中，输出变压器将高频脉冲电压转换为24V直流电压。

设计方案在设计24V开关电源时，需要考虑以下几个关键因素：1. 输入电压范围开关电源通常需要适应不同的输入电压范围，以满足不同地区和不同应用场景的需求。

在设计24V开关电源时，应确保输入变压器的额定输入电压范围能够覆盖常见的输入电压（如220V，110V等）。

2. 输出电流和功率输出电流和功率是决定开关电源能否满足设备需求的重要参数。

在设计24V开关电源方案时，应根据设备的功率需求确定输出电流和功率的最小要求。

两种24脉波整流变压器设计比较24脉波整流变压器是一种特殊的变压器，能够提供更加稳定的直流输出电压。

在24脉波整流变压器的设计过程中，有两种不同的设计方法可以选择，分别是谐振式设计和非谐振式设计。

下面将介绍这两种设计方法的比较。

谐振式设计是一种常见的24脉波整流变压器设计方法。

在这种设计中，谐振电路被用来减小电路中的谐波和纹波。

谐振电路是由电容器和电感器组成的，并与变压器并联。

电容器和电感器的参数可以根据需要进行调整，以便在电路中产生合适的谐波和纹波消除效果。

谐振式设计的优点是能够有效减小谐波和纹波，从而提供更加稳定的直流输出电压。

然而，谐振式设计也有一些缺点。

首先，谐振电路的设计复杂，需要进行精确的参数调整，使得设计和调试成本较高。

其次，谐振电路会引入额外的电功率损耗，从而降低变压器的效率。

因此，在设计谐振式24脉波整流变压器时，需要权衡其优缺点，并选择合适的参数和电路结构。

非谐振式设计是另一种常见的24脉波整流变压器设计方法。

在这种设计中，没有谐振电路，而是调整主变压器的参数来减小谐波和纹波。

非谐振式设计的优点是无需设计和调试谐振电路，从而降低了设计和制造成本。

此外，非谐振式设计还能够提高变压器的效率，因为没有额外的电功率损耗。

然而，非谐振式设计也存在一些缺点。

首先，调整主变压器的参数需要一定的经验和技巧，否则可能会导致电路的不稳定或者谐波和纹波过大。

其次，非谐振式设计不能完全消除谐波和纹波，因此直流输出电压的稳定性相对较差。

综上所述，谐振式设计和非谐振式设计是24脉波整流变压器常用的两种设计方法。

谐振式设计能够有效减小谐波和纹波，提供更加稳定的直流输出电压，但设计复杂，成本较高，且会引入额外的功耗损失。

非谐振式设计则无需设计和调试谐振电路，降低了成本，提高了效率，但无法完全消除谐波和纹波，直流输出电压稳定性相对较差。

在选择设计方法时，需要根据具体的应用需求和成本考虑，选择适合的设计方法。

题目基于正激式24V/5A开关电源设计学院名称指导教师职称班级学号学生姓名年月日毕业设计（论文）任务书学院：题目：基于正激式24V/5A开关电源设计起止时间：年月日至年月日学生姓名：专业班级：指导教师：教研室主任：院长：年月日毕业设计（论文）开题报告摘要:正激式开关电源因其结构和成本方面的优势在小功率电源领域有着不可替代的作用，是小功率供电电源的首选。

本论文从正激式开关电源的原理、整体结构设计、关键电路设计等方面进行了介绍。

在正激式开关电源的原理方面，介绍了几种基本电路和拓扑结构的选择；在整体结构设计方面，主要分析了开关电源的组成电路；在关键电路设计方面，进行了输入电路、变压器、控制电路和RCD吸收回路的设计；通过具体设计及仿真软件的验证，证明了设计的正确性，为后期的实际工程设计提供的指导意义。

关键词：正激式；开关电源；PWM；ABSTRACT : Widely used in the development of power electronic technology and smallelectronic devices, the low power demand increases gradually, forward switching power supply because of its structure and cost advantages in small power fieldplays an irreplaceable role, is a small power supply of choice. This design is asmall part of the energy storage inverter project, the purpose is to design aflyback switching power supply. This paper the principle, forwardswitching power supply circuit structure design, key design etc.. In the principle offlyback switching power supply, introduces several basic circuit and the selection of topology structure; in terms of overall structure design, mainly analyses thecircuit switching power supply; in the aspect of key circuit design, the design ofinput circuit, transformer, the control circuit and the RCD snubber circuit throughspecific design and simulation verification; the software, proved the correctness of the design, to provide for the practical engineering the design guide.Keywords: forward switching ;power supply; PWM;目录引言 (1)１设计概述 (2)1.1 基本概念 (2)1.1.1 开关电源 (2)1.1.2 正激式开关电源 (2)1.2 技术指标 (3)1.2.1 机械指标 (3)1.2.2 环境标准 (3)1.2.3 电气标准 (3)1.3 目前的研究现状 (4)1.3.1 目前存在的问题 (4)1.3.2 主要开关电源技术 (5)1.3.3 开关电源的技术发展 (5)2开关电源主要电路的设计 (7)2.1 主电路的组成 (7)2.2主电路 (8)2.2.1非隔离式 (8)2.2.2隔离式 (15)2.3主电路的设计 (22)2.3.1 桥式整流电路 (22)2.3.2正激电路 (25)2.3.3高频变压器的选取和计算 (26)2.3.4 MOSFET管的选取 (28)2.4 滤波电路 (30)2.5主电路原理图 (32)3 控制和反馈电路的设计 (34)3.3.1控制电路芯片 (34)3.2控制电路 (36)3.3反馈电路的设计 (36)3.3.1反馈器件的选取 (36)3.3.2反馈电路原理图 (38)3.4保护电路 (39)4部分电路仿真分析 (42)4.1 MATLAB简介 (42)4.2系统的仿真及结果分析 (42)4.2.1 整流电路仿真 (43)参考文献 (47)附录Ⅰ元器件清单 (49)附录Ⅱ电路原理总图 (50)引言电源向电子设备提供功率的装置。

摘要：本次设计的课题是单相变压器，基本要求是输入电压范围在24V到60V，功率为100W的单相升压变压器。

首先要了解变压器的工作原理、结构和分类，其次是变压器的设计步骤包括额定容量的确定；铁芯尺寸的选定；绕组的匝数与导线直径；绕组（线圈）排列及铁芯尺寸的确定。

关键词：变压器基本原理设计步骤摘要 (2)前言 (2)1.变压器的工作原理及分类 (3)1.1变压器的基本工作原理 (3)1.2变压器的分类 (4)2.变压器的基本结构 (4)2.1铁芯 (5)2.2绕组 (5)2.3其他 (5)3.设计的内容 (5)3.1额定容量的确定 (5)3.1.1二次侧总容量 (6)3.1.2一次绕组的容量 (6)3.1.3变压器的额定容量 (6)3.1.4一次电流的确定 (7)3.2铁芯尺寸的选定 (7)3.2.1计算铁芯截面积A (7)3.3绕组的匝数与导线直径 (9)3.3.1绕组的匝数计算 (9)3.3.2导线直径的计算 (9)3.4绕组（线圈）排列及铁心尺寸的最后确定 (11)4.结论 (12)参考文献 (18)单相变压器的设计前言设随着科学技术进步，电工电子新技术的不断发展，新型电气备不断涌现，人们使用电的频率越来越高，人与电的关系也日益紧密，对于电性能和电气产品的了解，已成为人们必需的生活常识。

变压器是一种静止的电气设备，它是利用电磁感应原理把一种电压的交流电能转变成同频率的另一种电压的交流电能，以满足不同负载的需要。

在电力系统中，变压器是一个重要的电气设备，它对电能的经济传输，灵活分配和安全使用具有重要的作用，此外，也使人们能够方便地解决输电和用电这一矛盾。

输电线路将几万伏或几十万伏高电压的电能输送到负荷区后，由于用电设备绝缘及安全的限制，必需经过降压变压器将高电压降低到适合于用电设备使用的低电压。

当输送一定功率的电能时，电压越低，则电流越大，电能有可能大部分消耗在输电线路的电阻上。

为此需采用高压输电，即用升压变压器把电压升高输电电压，这样能经济的传输电能。

理想24VDC-220VDC车载开关电源设计方案文章出处：发布时间：2012/03/06 | 335 次阅读| 0次推荐| 0条留言业界领先的TEMPO评估服务高分段能力，高性能贴片保险丝专为OEM设计师和工程师而设计的产品使用安捷伦电源，赢取iPad2 Samtec连接器完整的信号来源每天新产品时刻新体验完整的15A开关模式电源摘要：为了适应车载用电设备的需求，采用推挽逆变-高频变压-全桥整流方案设计了24VDC输入-220VDC输出、额定输出功率600W的DC-DC变换器，并采用AP法给出了高频推挽变压器的设计过程。

在详细分析推挽逆变工作原理的基础上，给出了实际设计中的注意事项。

实验结果表明该方案是一种理想的车载DC-DC变换器设计方案。

随着现代汽车用电设备种类的增多，功率等级的增加，所需要电源的型式越来越多，包括交流电源和直流电源。

这些电源均需要采用开关变换器将蓄电池提供的+12VDC或+24VDC的直流电压经过DC-DC 变换器提升为+220VDC或+240VDC,后级再经过DC-AC变换器转换为工频交流电源或变频调压电源。

对于前级DC-DC变换器，又包括高频DC-AC逆变部分、高频变压器和AC-DC整流部分，不同的组合适应不同的输出功率等级，变换性能也有所不同。

推挽逆变电路以其结构简单、变压器磁芯利用率高等优点得到了广泛应用，尤其是在低压大电流输入的中小功率场合；同时全桥整流电路也具有电压利用率高、支持输出功率较高等特点，因此本文采用推挽逆变-高频变压器-全桥整流方案，设计了24VDC输入-220VDC 输出、额定输出功率600W的DC-DC变换器，并采用AP法设计相应的推挽变压器。

1、推挽逆变的工作原理图1给出了推挽逆变-高频变压-全桥整流DC-DC变换器的基本电路拓扑。

通过控制两个开关管S1和S2以相同的开关频率交替导通，且每个开关管的占空比d均小于50%,留出一定死区时间以避免S1和S2同时导通。

基于推挽变压器的24V直流电源研究作者：杨书卉冯文仙来源：《新生代·上半月》2019年第04期【摘要】：本系统是基于推挽电路设计一款24V直流电源，首先对整个设计方案做了全面分析，然后对硬件电路中主控制电路、电压检测电路以及DC-DC功率变换电路展开分析，最后介绍了本设计的主程序流程图。

【关键词】：直流电源主控制电路电压检测电路 DC-DC功率变换设计方案分析1.1控制芯片的选择本系统选用的控制芯片为STC12单片机，无论是STC12单片机的价格，还是芯片含有的控制指令、开发环境以及外部电路都非常符合推挽电路开关电源的设计。

此外，该芯片可以实现8路10位的AD采集，用于模拟电压的采集更加精准可靠。

1.2驱动芯片由于输出电压为24V，所以在选择的驱动芯片的工作电压必须在30V以上，SG3525 芯片工作范围在8-35V，满足设计要求，并且这款芯片具有优良的驱动能力，不仅能够为驱动电路提供较为稳定的基准源，还可以灵活的设置死区时间，这样降低了系统设计的难度系数。

1.3 功率开关管功率开关管的设计需要先计算最大电流I（max），根据设计要求可知输出电压为24V，开关电源需要的效率n为0.9，输出电流为4A，输入电压为10V-16V之间，可得：由于推挽变压器存在漏感，还要设计裕量，所以选择的开关管耐压值应该为最大输出电压的3倍左右，额定电流也要是最大电流的2倍以上，所以选用了现价比较高的RU190N08作为本设计的功率开关管。

1.4整流二极管整流二极管的设计要综合考虑导通时间、导通电压以及恢复时间，并输出电压在可承受的导通电压范围内，可得：式中Urd为方向电压，n为变压器的变比系数，输出电压为24V，输入电压为12V，所以n为 2，算的方向电压为32V，综合考虑选用了HER503作为该设计的整流二极管，HER503方向击穿电压为100V，回复时间为50nS，满足设计要求。

1.5滤波器的設计滤波器的设计需要计算滤波电容的容值，滤波电容的选择会影响到输出电压的稳定性，滤波电容Po可由公式：PO=Cf（U2p-U2v）*n≈924uF故选用35V，1000uF的铝电解电容。

24V20A半桥式开关电源设计计算变压器T2和滤波电感T1的参数是输出电压Vout为24V，电流Iout为20A，Pout为480W。

根据公式Rt=6.8K，Ct=1NF，震荡频率F=Rt*Ct=147KHZ。

输出频率为震荡频率的一半，即73.5KHZ，周期为13.61uS。

初级圈数为Np，次级圈数为Nm。

AC输入电压为220V±15%，即在200V-400V之间（算上50V纹波）。

每个开关管的最大占空比为0.4，一个周期内两个开关管的最大占空比之和为0.8.T2不开气隙，L1要开气隙。

首先，计算初级和充电部分线圈匝数（初级有一个线圈，次级和充电部分都有两个线圈）。

选用EER42/15磁芯架构，PC40材质，100度时饱和磁通密度Bsat为3900*10^(-4)T，剩余磁通Bres为0.095T。

为保证磁芯工作在磁滞回线的线性部分，取Bmax为2250*10^(-4)T=0.195T。

磁芯截面积Ae为1.94cm2，则单端磁通Δb为0.1T=1000G，半桥电源的磁通范围在第一和第三象限，则ΔB=2*Δb=0.2T=2000G。

若最低输入电压Vin min为100V，则最大导通时间Ton(max)=5.44uS。

初级线圈数Np=99.以上是变压器和电感部分的参数和计算。

每个开关管最大导通时间为0.8T/2=0.4T。

由于初级线圈为一个线圈，因此初级电流脉冲等效的平顶脉冲峰值为Ipft=Vin_min*Np/(Vd*0.4T)。

代入数值得到Ipft=2.47A。

根据次级线圈为两个线圈，其中一个线圈对应着Q1导通进行半波整流输出，另一个线圈对应着Q2导通进行半波整流输出，可得到次级电流脉冲等效的平顶脉冲峰值为XXX)。

代入数值得到Icft=1.14A。

根据充电电压为28.1V，充电线圈为1圈，可得到充电电流脉冲等效的平顶脉冲峰值为Ichft=Vcharge/(Ncharge*0.4T)。

湖南安全技术职业学院课题名称 24V直流稳压电源设计专业班级学生指导老师系主任年月日目录摘要 (3)Abstract (3)第一章引言 (4)第二章概述 (4)2.1直流稳压电源发展史 (4)2.2直流稳压的应用 (4)第三章稳压电源的工作原理及性能指标 (5)3.1 集成稳压电源的工作原理 (5)3.2稳压电源的主要指标 (5)第四章直流稳压电源的元器件 (7)4.1电源变压器 (7)4.2 整流二极管 (8)4.3 电容 (9)4.4三端稳压器 (10)第五章稳压电源的组成 (12)5.1 变压电路 (12)5.2 整流电路 (12)5.3 滤波电路 (17)5.4 三端固定输出集成稳压器应用电路 (18)第六章直流电源设计方案 (20)6.1设计目的与要求 (20)6.2.稳压电源设计图 (20)6.3方案设计 (21)第七章调试 (24)参考文献 (25)致谢 (25)附录 (26)元件清单 (26)摘要随着现代电子技术的高速的发展，对电源的要求越来越高了，需要我们对电源有进一步的了解。

本文是采用集成稳压器CW7824来制作直流稳压电源，它由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。

在设计里我介绍稳压电路中的原理及性能指标，分别介绍电路各个元件，电路的原理图及装配图，还写出设计方案，元件清单关键词：直流电压；稳压器；整流；滤波；变压AbstractWith modern electronic technology and high-speed development of the increasingly high demand for power, and the need to further our understanding of power.This article is CW7824 integrated voltage regulator to produce DC power, which by the power transformer, rectifier and filter circuit composed of voltage regulator circuit. I introduced in the design of voltage regulator circuit in the theory and performance indicators, each depicting various circuit components, circuit schematic diagram of the assembly, but also write a design plan, and the other a list of attached devicesKey words: DC voltage ；regulator； transformer； rectifier filter第一章引言随着科技的发展，电气、电子设备已经广泛的应用于日常、科研、学习等各个方面。

一种配电网专用24V直流不间断电源的设计一种配电网专用24V直流不间断电源的设计 1 引言在变电站中，直流电源对变电站的二次设备以及变电站的实时通信非常重要。

如果直流电源不可靠，会导致继电保护失灵，造成停电面积扩大，也使得通信出错，以致发生更大的事故，为此，要求其有较高的可靠性。

通常，采用储能电容或蓄电池作后备电源，并且直接作为直流输出，但输出电能质量不高，而且电池管理复杂。

因此，本文采用带蓄电池的开关电源提高电源的可靠性，同时输出电能质量高，满足通信的要求。

一般情况下，蓄电池的管理是一件非常复杂的工作，该系统采用PIC16C73单片机来实现电池管理，管理方案简单可靠。

2 24V 直流不间断电源系统24V配电网专用不间断电源系统示意图如图1所示。

图1 变电站配电网专用24V直流电源系统示意图 2.1 电源系统的性能指标两路交流输入90～130V；可以用于变电站小型直流电机启动；输出直流24±0.03V；实时检测电池工作参数，远程监控；负载电流3A时备用时间≥10h；可以远程，现场实现电池管理操作；工作温度范围－40℃～＋80℃。

2.2 电源系统的各个模快1）前一级是半桥DC/DC 电路，用作充电器。

为提高可靠性，输入为两路交流110V，可以工作在交流90～130V，输出为直流28V（蓄电池在充电状态下），既用于对蓄电池充电，又可以通过蓄电池启动小型的直流电机。

开关管采用晶体管2SC2625，控制芯片采用TL494。

电路自激启动过程：直流母线上的分压电阻使得2SC2625的VBE≥0.6V，晶体管导通，电路开始自激，辅组绕组上建立瞬时电压，使得TL494工作，电路进入正常工作状态。

2）后一级DC/DC 电路采用推挽电路结构，变压器双向磁化，有效防止磁饱和[1]。

由于电池端电压可以在21V～27V之间变化，该电路可以实现升降压调节，使输出电压稳定在24V，满足负载要求。

3）电池管理模块采用PIC16C73，其框图如图2所示。

VIPer22A 24V/0.8A 系统板 原理图、BOM 单及变压器参数一、原理图二、变压器参数 EE19(5+5)卧式磁芯3)=1.2mH ，漏感为5%以下漏电流<2mA/60s漏电流<2mA/60s 漏电流<2mA/60s变压器绕制方法底视图进线端N2三、BOM表位号材料名称规格型号用量备注F1 保险丝FUS-RST-2.0A-250V 1 RV1 压敏电阻VAR-Φ7-470V-Φ7D471K 1 R1、R2 贴片电阻RES-SMD-1206-200K-5%-0.25W 2R3 贴片电阻RES-SMD-1206-4.7R-5%-0.25W 1R4 贴片电阻RES-SMD-1206-6.8K-5%-0.25W 1R5 贴片电阻RES-SMD-1206-500R-5%-0.25W 1R6 贴片电阻RES-SMD-0805-1.5K-5%-0.125W 1R7 贴片电阻RES-SMD-0805-48K-5%-0.125W 1R8 贴片电阻RES-SMD-0805-5.6K-5%-0.125W 1R9 贴片电阻RES-SMD-1206-25K-5%-0.25W 1C1 插件电容CAP-CY-1nF-1KV 1 C2 贴片电容CAP-SMD-0805-0.01uF-10%-25V 1 C3 贴片电容CAP-SMD-0805-0.1uF-10%-25V 1 E1 电解电容CAP-ELE-15.00uF-400V-Ф10*16 1E2 电解电容CAP-ELE-4.7uF-50V-Ф6.3*11 1E3、E4 电解电容CAP-ELE-470uF-25V-Ф8*12 2D1-D4 插件二极管DIO-REC-DO41-01.00A-1000V-1N4007 4D5 插件二极管DIO-FAS-DO41-01.00A-1000V-FR107 1D6 插件二极管DIO-FAS-DO41-01.00A-1000V-FR107 1D7 插件二极管DIO-SKY-DO27-03.00A-100V-SR3100 1T1 变压器 EE19卧式/1.2mH(135T:45T:27T) 1 L1 工字电感 L-1.5mH-Ф8*10 1 U1 芯片IC-SM-VIPer22A-DIP8 1 U2 光耦Photocouoler-PC817C 1U3 TL431 Shunt-regulator-TL431-±1% 1。