反激式开关电源设计
原理分析、波形分析、应力计算、回路布局
Flyback 变换器模态分析
ON：开关管导通，变压器原边充电，二极管关断，负载由输出滤波电容供电。
OFF：开关管关断，二极管导通，变压器储存能量通过二极管向负载侧传送。
基本输入输出关系：
理想情况下开关波形
Flyback 变换器关键波形分析
DCM工作模式下MOS DS电压波形分析
CCM工作模式下MOS DS电压波形分析
开关管上电流尖峰的波形分析
开关管上电流尖峰的波形分析（一）
开关管关断后，变压器副边为输出电压Vo钳位，此时寄生电容Cp 两端的电压为nVo,方向是上负下正；当开关管导通时，Cp电容放电，此时Cp与线路寄生电感及输入电压构成谐振回路，从而形成该尖峰电流（谐振电流）。
开关管上电流尖峰的波形分析（二）
开关管上电流尖峰的波形分析（三）RCD无源吸收电路的设计
开关器件的应力分析
主开关管S1电压应力：
整流二极管D1电压应力：
Flyback噪音回路及布板要求
常见的反激式（Flyback）变换器拓扑
反激是变换器中的噪声
单点接地，避免回路间耦合
利用高频电容，减少回路面积
通过布线，进一步减少高频噪声
通过布线，进一步减少接地阻抗。
单端反激开关电源原理与设计林晓伟(国电南瑞科技股份有限公司,江苏省南京市210061)摘 要:单端反激开关电源具有输出纹波小、输出稳定、体积小、重量轻、效率高以及具有良好的动态响应性能等许多优点,被广泛应用在小功率开关电源的设计中。
UC3842是Un itorde 公司推出的电流型脉宽调制器,该调制器单端输出,可以直接驱动双极型功率管或场效应管,适用于无工频变压器的20W ~80W 的小功率开关电源的设计。
文中介绍了利用该集成芯片实现的具有双闭环电流(外回路和内回路)反馈系统的单端反激开关电源的原理和设计方法。
关键词:单端反激式开关电源;双闭环反馈;光耦隔离中图分类号:TN86收稿日期:2006-08-29;修回日期:2007-04-11。
0 引 言近年来随着电源技术的飞速发展,开关稳压电源正朝着小型化、高频化、继承化的方向发展,高效率的开关电源已经得到越来越广泛的应用。
单端反激式变换器以其电路简单、可以高效提供直流输出等许多优点,特别适合设计小功率的开关电源。
本文简要介绍了Un itorde 公司生产的电流型脉宽调制器UC3842,介绍了该芯片在单端反激式开关电源中的应用,对电源电路进行了具体分析。
利用本文所述的方法设计的小功率开关电源已经应用在国电南瑞科技股份有限公司工业控制分公司自主研发的分散控制系统GKS -9000中,运行状况良好,各项指标均符合实际工程的要求。
1 反激式开关电源基本原理单端反激开关电源采用了稳定性很好的双环路反馈(输出直流电压隔离取样反馈外回路和初级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路)控制系统,就可以通过开关电源的P WM (脉冲宽度调制器)迅速调整脉冲占空比,从而在每一个周期内对前一个周期的输出电压和初级线圈充磁峰值电流进行有效调节,达到稳定输出电压的目的。
这种反馈控制电路的最大特点是:在输入电压和负载电流变化较大时,具有更快的动态响应速度,自动限制负载电流,补偿电路简单。
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)3.2 整流滤波电路的设计 (9)3.3 高频变压器的设计 (10)3.4 控制电路的选择 (17)3.5 反馈电路的设计 (18)3.5.1 电压反馈电路 (18)3.5.2 输出电流反馈 (18)3.6 保护电路的设计 (19)3.6.1 输出电压保护电路 (19)3.6.2 输入欠压过压保护 (20)3.7 输出整流滤波电路设计 (21)第四章个人心得体会 (22)附录1 重薄膜绝缘导线参数 (23)附录2 设计完整电路图......................................附大图致谢.. (24)参考文献 (24)第一章开关电源设计任务书1.1 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，特别是解决问题的能力。
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。
5、提高学生课程设计报告撰写水平。
1.2课程设计的要求1.2.1题目题目：反激式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他开关电源电路设计。
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。
反激式开关电源工作原理
反激式开关电源是一种常见的电源设计，其工作原理如下：
1. 输入电压：将交流电源输入到变压器的主线圈中。
主线圈的绕组根据需要选择适当的变比，以实现输入电压的转换和隔离。
2. 桥式整流：在主线圈的输出端连接一个桥式整流电路，将交流信号转换成直流信号。
桥式整流电路通常由四个二极管组成，通过改变二极管的导通方式，将正负半周的交流信号转换为正向的直流信号。
3. 滤波电容：为了进一步减小直流信号中的纹波成分，通常在桥式整流电路后面添加一个滤波电容。
滤波电容会充当一个能量储存器，在充电过程中吸收纹波成分，在电容放电过程中输出平稳的直流信号。
4. 开关管：在滤波电容充电期间，控制开关管的导通和截止状态，以避免电压过高和电流过大。
通常使用开关管，如MOSFET、BJT等。
当开关管导通时，它会允许电源输出电流，而当开关管截止时，它会切断电源输出。
5. 控制电路：使用控制电路来控制开关管的开关时间和频率。
控制电路通常会监测输出电压，并根据需要调整开关管的状态，以保持输出电压稳定。
通过上述步骤，反激式开关电源可以实现将输入电压转换为稳定的输出电压，具有高效率、小体积和广泛的应用范围。
