反激式开关电源的设计

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1、设计报告课程名称电力电子技术任课教师设计题目反激式开关电源的设计班级10自动化（2）班姓名日期2013-6-12目录摘要21、课程设计的目的22、课程设计的要求22.1、题目22.2、设计装置（或电路）的主要技术数据32.3、课程设计主要内容33、总体方案的确定43.1、反激式开关电源的介绍43.2、UC3842式开关电源简介63.2.1、UC3842内部工作原理简介63.2.2、UC3842的使用特点73.2.3、UC3842组成的反激式开关电源83.3、总体方案的确定94、电路的选择104.1、路拓扑类型的选择104.1.1、

2、扑结构选择要注意的问题104.1.2、结构的对比分析114.2、反激变压器的主要方程124.3、变压器磁芯的选择和匝数的计算134.3.1、变压器的磁芯的选择134.3.2、变压器的匝数的计算154.3.2、磁芯等的各种损耗16心得体会18参考文献19反激式开关电源的设计摘要反激式(Flyback)变压器，或称转换器、变换器.因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量故而得名反激式变压器的优点有:电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求；转换效率高,损失小；变压器匝数比值较小；输入电压在很大的范围内波动时，仍可有较稳定的

3、输出，目前已可实现交流输入在85~265V间.无需切换而达到稳定输出的要求。反激式变压器的缺点有；输出电压中存在较大的纹波,负载调整精度不高,因此输出功率受到限制，通常应用于150W以下；转换变压器在电流连续(CCM)模式下工作时，有较大的直流分量，易导致磁芯饱和，所以必须在磁路中加入气隙，从而造成变压器体积变大；变压器有直流电流成份，且同时会工作于CCM/DCM两种模式，故变压器在设计时较困难，反复调整次数较顺向式多，迭代过程较复杂。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

4、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。2、课程设计的要求2.1、题目题目：反激式开关电源的设计注意事项：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。首先要明确自己课程设计的设计内容。2.2、设计装置（或电路）的主要技术数据图1主要技术数据1、直流输

5、入电压110V2、直流输出为两端输出，一端输出直流电压5V，输出电流1A，另外一端输出电压15V，输出电流500mA。3、要求反馈端接5V电压输出端。4、输出纹波电压≤0.2V5、输入电压在95~270V变化时，输出电压误差≤0.03V2.3、课程设计主要内容1、开关电源主电路的设计和参数选择2、IGBT电流、电压额定的选择3、开关电源驱动电路的选择4、开关变压器设计5、画出完整的主电路原理图和控制电路原理图6、电路仿真分析和仿真结果。3、总体方案的确定3.1、反激式开关电源的介绍开关电源具有能耗小、效率高、稳压范围宽、体积小、重

6、量轻等突出优点，在通讯设备、数控装置、仪表仪器、影音设备、家用电器等电子电路中得到了广泛应用。开关电源的基本组成如图2所示，其中，DC/DC变换器用以进行功率变换，它是开关电源的核心部分；驱动器是开关信号的放大部分，对来自信号源的开关信号进行放大和整形，以适应开关管的驱动要求；信号源产生控制信号，该信号有它激或自激电路产生（本次课程设计要求它激）。比较放大器对给定信号和输出反馈信号进行比较运算，控制开关信号的幅值，、频率、波形等，通过驱动器控制开关器件的占空比，以达到稳定输出电压值的目的。除此之外，开关电源还有辅助电路，包括启动、

7、过流过压保护、输入滤波、输出采样、功能指示等电路。图2开关电源的基本组成开关电源典型结构有串联开关电源结构、并联开关电源结构、正激开关电源结构、反激开关电源结构、半桥开关电源结构、全桥开关电源结构等。这里重点介绍一下反激开关电源结构。反激开关电源如图3所示，当功率开关管VT导通时，输入端的电能以磁能的形式储存在变压器的初级线圈N1中，由于同名端关系，次级侧二极管V1不导通，负载没有电流通过。当功率开关晶体管VT断开时，变压器次级绕组以输出电压U0为负载供电，并对变压器进行消磁。图3反激开关电源电反激开关电源电路简单，输出电压U0即

8、可高于输入电压Ui又可低于输入电压Ui，一般适用于在输出功率在200W以下的开关电源中。3.2、UC3842式开关电源简介UC3842是美国Unitrode公司(该公司现已被TI公司收购)生产的一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片，可直接驱