第一章 开关电源设计的一般考虑
在设计开关电源之前，应当仔细研究要设计的电源技术要求。现以一个通信电源模块的例子来说明设计要考虑的问题。该模块的技术规范如下： 1 电气性能 除非另外说明,所有参数是在输入电压为220V,交流50Hz以及环境温度25℃下测试和规定的. 表1.1 额定电压 输出电流 限流范围 过压范围 调压范围1 调压范围2 效 率 I(max) 54.9V 28A 110％ 58.8- 52.55- 45.7 ＞87％ Imax 61.2V 52.75V 45.9V 1.1 输入 电压：单相交流额定电压有效值220V±20% 频率：频率范围 45-65Hz 电流：在满载运行时,输入220V,小于8A。在264V时,冲击电流不大于18A 效率：负载由50％－100％为表2.1值 功率因数：大于0.90,负载在50％以上,大于0.95 谐波失真：符合IEC 555-2要求 启动延迟：在接通电源3秒内输出达到它的额定电平 保持时间：输入176V有效值,满载,大于10mS 1.2 输出 电压：在满载时,输出电压设定在表1值的±0.2％ 电流：负载电流从零到最大值(参看表1)，过流保护开始是恒流,当电压降低到一定值得时,电流截止. 稳压特性：负载变化由零变到100％, 输入电压由176V变到264V最坏情况下输出电压变化不超过200mV. 瞬态响应： 在没有电池连接到输出端时,负载由10％变化到100％,或由满载变化的10％,恢复时间应当在2mS之内.最大输出电压偏摆应当小于1V. 静态漏电流：当模块关断时,最大反向泄漏电流小于5mA. 温度系数：模块在整个工作温度范围内≤±0.015％. 温升漂移：在起初30秒内,±0.1％ 输出噪音：输出噪音满足通信电源标准,衡重杂音＜2mV. 1.3 保护 输入：输入端保护保险丝定额为13A. 输出过压：按表1.1设置过压跳闸电压,输出电压超过这个电平时,将使模块锁定在跳闸状态.通过断开交流输入电源使模块复位. 输出过流：过流特性按表1.1的给定值示于图1.过流时,恒流到60％电压,然后电流电压转折下降.(最后将残留与短路相同的状态) 输出反接：在输入反接时,在外电路设置了一个保险丝烧断(＜32A/ 55V) 过热：内部检测器禁止模块在过热下工作，一旦温度减少到正常值以下,自动复位. 1.4 显示和指示功能 输入监视：输入电网正常显示. 输出监视：输出电压正常显示.(过压情况关断). 限流指示：限流工作状态显示. 负载指示： 负载大于低限电流显示. 继电器：输入和输出和输入正常同时正常显示。 输出电流监视：负载从10％到100％,指示精度为±5％. 遥控降低：提供遥控调节窗口. 1.5 系统功能 电压微调：为适应电池温度特性,可对模块的输出电压采取温度补偿. 负载降落：为适应并联均流要求，应能够调节外特性。典型电压降落0.5％,使得负载从零到增加100％,输出电压下降250mV. 遥控关机：可实现遥控关机。 1.6 电气绝缘 下列试验对完成的产品100％试验。 1.在L(网)和N(中线)之间及其它端子试验直流电压为6kV. 2.在所有输出端和L,N及地之间试验直流2.5kV.这检查输出和地之间的绝缘. 3.下列各点分别到所有其它端子试验直流100V： 电压降低(11和12脚) 继电器接点(14,15和16脚) 状态选择-输入,输出和电流限制(3,4,5和6脚)
《电工学与工业电子学》
习题解答
第一篇 电路基础
第一章 直流电路
一、填空题
1-1 正电荷
1-2 空载 有载 短路
1-3 电流 通电时间
1-4 增大 减小
1-5 60 11.25
1-6 小
1-7 满载 轻载 过载
1-8 10
二、简答题
1-9 电源、负载、连接导线和开关 电源：产生电能，负载：消耗电能，导线：构成通路，开关：控制
1-10 实际方向是客观存在的，参考方向是人为假设的。当参考方向和实际方向一致时，计算结果为正，反之为负。
1=11 将一段电路或一个元件两端的电压与电流参考方向选定一致，称之为关联参考方向。
1-12 其伏安关系为正比关系，即欧姆定律：RUI
1-13 电源电压时电场力做功的结果，即电场力将单位正电荷从电源正极移到负极所做的功。
而电源电动势是非电场力（即电源力）做功的结果，即电源力将单位正电荷从电源负极移到正极极所做的功。
1-14 支路：由一个或几个元件首位相接而组成的无分支电路。
节点：电路中由三条或三条以上支路的汇交点。
回路：电路中任一个闭合路径。
网孔是指只有一个孔的回路，也即最简单的回路。
三、分析计算题
1-15. 12324RRR 232RR
总电阻： 1233333427RRRRRRRR
电路电流：23105IRR
电源电压：335735UIRRVR
1-16
(a) (b)
1-17 位置1： 1010.19,9IA 9.9UV
位置2： 0IA 10UV
位置3： 101000.1IA 0UV
1-18 开关接1： 0UV
开关接2： 1123102005//200200SUURVRRR
开关打开：112102002.5200600SUURVRR
目 录
摘 要 .............................................................................................................................................................. 2
第一章 开关电源概述................................................................................................................................. 1
1.1 开关电源的定义与分类 ............................................................................................................... 1
1.2 开关电源的基本工作原理与应用 ............................................................................................... 1
1.2.1 开关电源的基本工作原理 ............................................................................................. 1
1.2.2 开关电源的应用 ............................................................................................................. 2
1.3 开关电源待解决的问题及发展趋势 ......................................................................................... 5
目 录
第一章 开关电源设计任务书·······································1
1.1 课程设计的目的···········································1
1.2 课程设计的要求···········································1
1.2.1 题目·············································1
1.2.2 设计装置的主要技术数据···························1
1.2.3 课程设计主要内容·································2
1.2.4 课程设计的要求···································2
1.3 课程设计报告的基本格式·································2
第二章 总体方案的确定···········································3 2.1 反激式开关电源的介绍····································3
2.2 UC3842开关电源简介·····································4
2.2.1 UC3842内部工作原理简介···························4
2.2.2 UC3842的使用特点·································6
2.2.3 UC3842组成的反激式开关电源·······················6
2.3 总体方案的确定··········································7
第三章 具体电路设计·············································8 3.1 EMI滤波电路············································8
