单端反激开关电源

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单端反激式变换器总结

单端反激式变换器总结

单端反激式变换器总结一、引言单端反激式变换器是一种常见的电源电路,广泛应用于家用电器、通信设备、计算机等领域。

本文将对单端反激式变换器进行详细的总结。

二、单端反激式变换器原理1. 变换器结构单端反激式变换器由输入滤波电容、开关管、变压器和输出滤波电容等组成。

2. 工作原理当开关管导通时,输入电压施加在变压器的一侧,输出电压为零;当开关管截止时,变压器另一侧的磁场崩塌,产生高电压并输出到负载上。

通过控制开关管的导通和截止时间,可以实现输出稳定的直流电压。

三、单端反激式变换器特点1. 简单可靠单端反激式变换器结构简单,易于实现,并且具有较高的可靠性。

2. 输出稳定性好通过控制开关管的导通和截止时间,可以实现输出稳定的直流电压。

3. 效率高由于没有二次侧谐振环节,在工作频率较低时具有较高的效率。

4. 适用范围广单端反激式变换器适用于各种负载类型,具有广泛的应用领域。

四、单端反激式变换器设计要点1. 选取合适的变压器变压器是单端反激式变换器中最重要的元件之一,需要根据输入电压、输出电压和负载等参数来选择合适的变压器。

2. 控制开关管的导通和截止时间通过控制开关管的导通和截止时间,可以实现输出稳定的直流电压。

需要根据具体情况来确定导通和截止时间。

3. 合理设计滤波电容滤波电容对输出稳定性有很大影响,需要根据负载情况来合理设计滤波电容。

五、单端反激式变换器应用案例1. 家用电器单端反激式变换器广泛应用于家用电器中,如空调、冰箱、洗衣机等。

2. 通信设备单端反激式变换器在通信设备中也有应用,如交换机、路由器等。

3. 计算机单端反激式变换器还被广泛应用于计算机领域,如电源模块、显示器等。

六、总结单端反激式变换器是一种简单可靠、输出稳定性好、效率高、适用范围广的电源电路。

在家用电器、通信设备、计算机等领域有着广泛的应用。

在设计单端反激式变换器时需要注意选择合适的变压器、控制开关管的导通和截止时间以及合理设计滤波电容等要点。

单端反激式变换器总结

单端反激式变换器总结

单端反激式变换器总结一、什么是单端反激式变换器单端反激式变换器是一种常见的功率电子转换器,用于将直流电源转换为交流电源。

它由一个开关管、一个变压器和一个输出滤波电容组成。

单端反激式变换器的特点是具有简单的电路结构、低成本、高效率等优势。

二、单端反激式变换器原理单端反激式变换器的工作原理如下:1.开关管导通:当开关管导通时,直流电源通过变压器的一段输入,储存在变压器中。

2.开关管关断:当开关管关断时,变压器中储存的电能通过互感作用传递给输出负载。

3.输出滤波:通过输出滤波电容对输出信号进行滤波,得到所需的交流电源。

三、单端反激式变换器的优势和应用单端反激式变换器具有以下优势:1.低成本:由于电路结构简单,所需元器件较少,降低了制造成本。

2.高效率:在正常工作情况下,能量的传输效率较高,能够有效地转换电源。

3.功率密度高:相比其他转换器,单端反激式变换器具有更高的功率密度。

单端反激式变换器在电子设备中有广泛的应用,如电源适配器、电子变压器等。

四、单端反激式变换器的设计要点设计一个稳定工作的单端反激式变换器需要考虑以下要点:1.开关管的选取:选择合适的开关管能够提高整个电路的效率和可靠性。

2.变压器的设计:合理选择变压器的参数,以满足输出电压和电流的需求。

3.输出滤波电容的选取:根据负载的需求选择合适的输出滤波电容。

4.控制电路的设计:设计一个合适的控制电路,以确保开关管的正常工作。

五、单端反激式变换器的工作稳定性问题单端反激式变换器在工作过程中可能面临以下问题:1.开关管损坏:如果开关管不能正常导通或关断,会导致整个电路停止工作。

2.变压器失谐:如果变压器参数设计不合理,可能会导致变压器失谐,进而影响电路的工作稳定性。

3.输出电压波动:由于负载变化或其他因素,可能会导致输出电压出现波动,影响设备的正常工作。

为了解决这些问题,需要结合实际情况进行合理的电路设计和参数选择。

六、常见的单端反激式变换器故障及排除方法在实际应用中,常见的故障包括开关管损坏、变压器短路等。

单端反激式开关电源变压器设计

单端反激式开关电源变压器设计

单端反激式开关电源变压器设计首先是参数的确定。

设计单端反激式开关电源变压器时,需要确定其输入和输出电压、输出功率、工作频率等参数。

根据实际应用需求和性能要求,确定合理的参数是设计的第一步。

接下来是线圈绕制。

根据确定的参数,计算出合适的线圈匝数和绕线方法。

线圈绕制时,需要注意绕线的密度均匀性和固定性,以避免绕线过松或过紧,影响线圈的性能和寿命。

然后是磁芯选择和计算。

磁芯的选择与设计密切相关,它直接影响到电源变压器的效率、功率损耗和体积等。

根据输入输出电压和功率的关系,可以选择适当的磁芯材料和规格。

同时,需要根据工作频率和磁芯的特性计算线圈的匝数和绕制方法。

绝缘和耐压设计也是单端反激式开关电源变压器设计的重要环节。

电源变压器在工作时会有高电压和高频的信号通过,因此需要进行良好的绝缘和耐压设计。

合理的绝缘材料和绝缘结构可以保证电源变压器的安全可靠性。

在设计过程中,还需要考虑电源变压器的散热和冷却。

电源变压器在工作时会产生一定的热量,需要通过散热和冷却措施来保持合适的温度。

合适的散热风扇和散热片等可以有效地降低电源变压器的温度,提高其效率和寿命。

最后,还需要进行电磁兼容性设计。

电源变压器在工作时会产生一些电磁干扰信号,需要采取适当的电磁屏蔽和滤波措施,以防止其对周围电子设备和系统产生干扰。

综上所述,设计单端反激式开关电源变压器是一个比较复杂的工程,需要综合考虑各个方面的问题,并进行合理的计算和设计。

只有在合理选择参数、绕制线圈、选择磁芯、考虑绝缘和耐压、散热和冷却、以及电磁兼容性等问题时进行综合考虑和设计,才能设计出高效、稳定、可靠的单端反激式开关电源变压器。

单端反激式开关电源设计UC3842

单端反激式开关电源设计UC3842

基于UC3842的开关电源设计摘要电源是实现电能变换和功率传递的主要设备。

在信息时代,农业、能源、交通运输、通信等领域迅猛发展,对电影产业提出个更多、更高的要求,如节能、节材、减重、环保、安全、可靠等。

这就迫使电源工作者不断的探索寻求各种乡关技术,做出最好的电源产品,以满足各行各业的要求。

开关电源是一种新型的电源设备,较之于传统的线性电源,其技术含量高、耗能低、使用方便,并取得了较好的经济效益。

UC3842是一种性能优良的电流控制型脉宽调制器。

假如由于某种原因使输出电压升高时,脉宽调制器就会改变驱动信号的脉冲宽度,亦即占空比D,使斩波后的平均值电压下降,从而达到稳压目的,反之亦然。

UC3842可以直接驱动MOS管、IGBT等,适合于制作20~80W小功率开关电源。

由于器件设计巧妙,由主电源电压直接启动,构成电路所需元件少,非常符合电路设计中“简洁至上”的原则。

设计思路,并附有详细的电路图。

关键词:开关电源,uc3842,脉宽调制,功率,IGBT前言 (1)第1章开关电源的简介 (2)1.1 开关电源概述 (2)1.1.1 开关电源的工作原理 (2)1.1.2 开关电源的组成 (3)1.1.3 开关电源的特点 (4)1.2 开关器件 (4)1.2.1开关器件的特征 (4)1.2.2器件TL431. (5)1.2.3电力二极管 (5)1.2.4光耦PC817 (6)1.2.5电力场效应晶体管MOSFET (7)第2章主要开关变换电路 (8)2.1 滤波电路 (8)2.2 反馈电路 (8)2.2.1电流反馈电路 (8)2.2.2电压反馈电路 (9)2.3电压保护电路 (9)第3章UC3842 .................................................. 错误!未定义书签。

3.1 UC3842简介 (10)3.1.1 UC3842的引脚及其功能 (11)3.1.2 UC3842的内部结构 (11)3.1.3 UC3842的使用特点 (13)3.2 UC3842的典型应用电路 (14)3.2.1反激式开关电源 (14)3.2.2 UC3842控制的同步整流电路 (15)3.2.3升压型开关电源 (17)第4章利用UC3842设计小功率电源 (18)4.1 电源设计指标 (18)4.1.1元件的选择 (19)4.1.2电路结构的选择 (20)4.2 启动电路 (21)4.3 PWM脉冲控制驱动电路 (22)4.4 直流输出与反馈电路 (23)4.5 总体电路图分析 (24)结论 (24)参考文献 ............................................................. 错误!未定义书签。

单端自激式反激型开关电源的启动电路_开关电源原理与应用设计_[共4页]

单端自激式反激型开关电源的启动电路_开关电源原理与应用设计_[共4页]

第2章 单端式开关电源实际电路
163║
图2-15 给功率开关变压器铁芯增加气隙的结构图(续)
6.功率开关变压器初级绕组匝数N p 的计算
功率开关变压器铁芯气隙的宽度L g 计算出来以后,
可以利用下式计算功率开关变压器初级绕组匝数N p :
4
max g p p 100.4πB L N I ⨯= (2-41)
将式(2-39)代入上式中,还可以得到功率开关变压器初级绕组匝数N p 的另外一个计算公式为
()4
p p p e max 10L I N A B ⨯= (2-42)
采用式(2-41)和式(2-42)都可以计算出功率开关变压器初级绕组的匝数N p ,结果是相同的。

因此,在设计实际应用电路时可根据已知条件进行灵活运用。

7.功率开关变压器次级绕组匝数N s 的计算
对于单端式反激型开关电源电路来说,一般功率开关变压器的次级绕组不只一组,有几路输出电压就有几组次级绕组,而每一组次级绕组的匝数N s 可由下式来计算:
()()
p o1d max s1i min max 1N U V D N U D +-= (2-43)
式中i min i 1.420U U =-,单位为V ;V d 为输出快速整流二极管的正向压降,单位为V ;U o1为第一路直流输出电压,单位为V 。

2.3.4 单端自激式反激型开关电源的启动电路
在开关电源电路的设计和调试中,单端自激式反激型开关电源中的启动电路常常被人们所忽视,这样就导致了设计出来的开关电源电路在实际调试或实际工作中常常出现不能起振或工作不可靠的问题。

因此,在这里我们将对单端自激式反激型开关电源中的启动电路进行较详细的分析。

单端反激式开关电源(毕业设计)

单端反激式开关电源(毕业设计)

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)1.3.1 开关电源待解决的问题 (5)1.3.2 开关电源的发展趋势 (5)第二章设计方案比较与选择 (7)2.1 本课题选题意义 (7)2.2 方案的设计要求 (7)2.3 选取的设计方案 (8)第三章反激式高频开关电源系统的设计 (9)3.1 高频开关电源系统参数及主电路原理图 (9)3.2 单端反激式高频变压器的设计 (10)3.2.1 高频变压器设计考虑的问题 (10)3.2.2 单端反激式变压器设计 (11)3.3 高频开关电源控制电路的设计 (15)3.3.1 PWM 集成控制器的工作原理与比较 (15)3.3.2 UC3842工作原理 (17)3.3.3 UC3842的使用特点 (18)3.4 反馈电路及保护电路的设计 (19)3.4.1 过压、欠压保护电路及反馈 (19)3.4.2 过流保护电路及反馈 (20)3.5变压器设计中注意事项 (21)第四章总结 (22)参考文献 (23)致谢.............................................................................................................. 错误!未定义书签。

摘要开关电源的高频化电源技术发展的创新技术,高频化带来的效益是使开关电源装置空前地小型化,并使开关电源进入更广泛的领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。

另外开关电源的发展与应用在节约资源及保护环境方面都具有深远的意义。

为此本论文以反激式高频开关电源为设计方向而展开,对高频变压器的认知及所注意的问题,其中包括磁芯损耗、绕组损耗、温升以及磁芯要求。

反激式开关电源工作模式及原理简介

反激式开关电源工作模式及原理简介

反激式开关电源工作模式及原理简介【大比特导读】反激式开关电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源。

“反激”指的是在开关管接通的情况下,当输入为高电平时输出线路中串联的电感为放电状态;相反,在开关管断开的情况下,当输入为高电平时输出线路中的串联的电感为充电状态。

本文主要讲述的是反激式开关电源的原理。

1.反激式开关电源原理--简介反激式开关电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源。

“反激”指的是在开关管接通的情况下,当输入为高电平时输出线路中串联的电感为放电状态;相反,在开关管断开的情况下,当输入为高电平时输出线路中的串联的电感为充电状态。

与之相对的是“正激”式开关电源,当输入为高电平时输出线路中串联的电感为充电状态,相反当输入为高电平时输出线路中的串联的电感为放电状态,以此驱动负载。

2.反激式开关电源原理--工作模式反激式开关电源的电路结构比较简单,在小功率电路中应用非常广泛,在15kw光伏逆变器中用到的两个电源都是这种结构。

反激式开关电源有三种工作模式:连续模式、非连续模式以及临界模式。

在非连续工作模式中,功率管零电流开通,开通损耗小,而副边二极管零电流关断,可以不考虑反向恢复问题,对EMC会有一些好处。

3.反激式开关电源原理接下来小编会以单端反激式开关电源为例介绍其原理。

单端反激开关电源采用的是稳定性很好的双环路反馈的控制系统,所以它可以通过开关电源的PWM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低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:在输进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。

电源网独家攻略 单端反激开关电源变压器设计

电源网独家攻略 单端反激开关电源变压器设计

电源网独家攻略单端反激开关电源变压器设计单端反激开关电源变压器设计单端反激开关电源的变压器实质上是一个耦合电感,它要承担着储能、变压、传递能量等工作。

下面对工作于连续模式和断续模式的单端反激变换器的变压器设计进行了总结。

1、已知的参数这些参数由设计人员根据用户的需求和电路的特点确定,包括:输入电压Vin、输出电压Vout、每路输出的功率Pout、效率η、开关频率fs(或周期T)、线路主开关管的耐压Vmos。

2、计算在反激变换器中,副边反射电压即反激电压Vf与输入电压之和不能高过主开关管的耐压,同时还要留有一定的裕量(此处假设为150V)。

反激电压由下式确定:反激电压和输出电压的关系由原、副边的匝比确定。

所以确定了反激电压之后,就可以确定原、副边的匝比了。

另外,反激电源的最大占空比出现在最低输入电压、最大输出功率的状态,根据在稳态下,变压器的磁平衡,可以有下式:设在最大占空比时,当开关管开通时,原边电流为Ip1,当开关管关断时,原边电流上升到Ip2。

若Ip1为0,则说明变换器工作于断续模式,否则工作于连续模式。

由能量守恒,我们有下式:一般连续模式设计,我们令这样就可以求出变换器的原边电流,由此可以得到原边电感量:对于连续模式,;对于断续模式,。

可由法求出所要铁芯:在上式中, Aw为磁芯窗口面积,单位为cm2Ae为磁芯截面积,单位为cm2Lp为原边电感量,单位为HIp2为原边峰值电流,单位为ABw为磁芯工作磁感应强度,单位为TK0为窗口有效使用系数,根据安规的要求和输出路数决定,一般为0.2~0.4Kj为电流密度系数,一般取395A/cm2根据求得的AwAe值选择合适的磁芯,一般尽量选择窗口长宽之比比较大的磁芯,这样磁芯的窗口有效使用系数较高,同时可以减小漏感。

有了磁芯就可以求出原边的匝数。

根据下式:再根据原、副边的匝比关系可以求出副边的匝数。

有时求的匝数不是整数,这时应该调整某些参数,使原、副边的匝数合适。

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单端反激开关电源变压器设计
单端反激开关电源的变压器实质上是一个耦合电感,它要承担着储能、变压、传递能量等工 作。

下面对工作于连续模式和断续模式的单端反激变换器的变压器设计进行了总结。

1、 已知的参数 这些参数由设计人员根据用户的需求和电路的特点确定, 包括: 输入电压 Vin、 输出电压 Vout、 每路输出的功率 Pout、效率η、开关频率 fs(或周期 T)、线路主开关管的耐压 Vmos。

2、 计算 在反激变换器中,副边反射电压即反激电压 Vf 与输入电压之和不能高过主开关管的耐压, 同时还要留有一定的裕量(此处假设为 150V)。

反激电压由下式确定: Vf=VMos-VinDCMax-150V 反激电压和输出电压的关系由原、副边的匝比确定。

所以确定了反激电压之后,就可以确定 原、副边的匝比了。

Np/Ns=Vf/Vout 另外,反激电源的最大占空比出现在最低输入电压、最大输出功率的状态,根据在稳态下, 变压器的磁平衡,可以有下式: VinDCMin•DMax=Vf•(1-DMax) 设在最大占空比时,当开关管开通时,原边电流为 Ip1,当开关管关断时,原边电流上升到 Ip2。

若 Ip1 为 0,则说明变换器工作于断续模式,否则工作于连续模式。

由能量守恒,我们 有下式: 1/2•(Ip1+Ip2)•DMax•VinDCMin=Pout/η 一般连续模式设计,我们令 Ip2=3Ip1 这样就可以求出变换器的原边电流,由此可以得到原边电感量: Lp= DMax•VinDCMin/fs•ΔIp 对于连续模式,ΔIp=Ip2-Ip1=2Ip1;对于断续模式,ΔIp=Ip2 。

可由 AwAe 法求出所要铁芯: AwAe=(Lp•Ip22•104/Bw•K0•Kj)1.14 Aw 为磁芯窗口面积,单位为 cm2 Ae 为磁芯截面积,单位为 cm2 Lp 为原边电感量,单位为 H Ip2 为原边峰值电流,单位为 A Bw 为磁芯工作磁感应强度,单位为 T K0 为窗口有效使用系数,根据安规的要求和输出路数决定,一般为 0.2~0.4 Kj 为电流密度系数,一般取 395A/cm2 根据求得的 AwAe 值选择合适的磁芯,一般尽量选择窗口长宽之比比较大的磁芯,这样磁芯 在上式中,
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的窗口有效使用系数较高,同时可以减小漏感。

有了磁芯就可以求出原边的匝数。

根据下式: Np=Lp•Ip2•104/Bw•Ae 再根据原、副边的匝比关系可以求出副边的匝数。

有时求的匝数不是整数,这时应该调整某 些参数,使原、副边的匝数合适。

为了避免磁芯饱和,我们应该在磁回路中加入一个适当的气隙,计算如下: lg=0.4π•Np2•Ae•10-8/Lp 在上式中, lg 为气隙长度,单位为 cm Np 为原边匝数, Ae 为磁芯的截面积,单位为 cm2 Lp 为原边电感量,单位为 H
至此, 单端反激开关电源变压器的主要参数设计完成。

我们应该在设计完成后核算窗口面积 是否够大、变压器的损耗和温升是否可以接受。

同时,在变压器的制作中还有一些工艺问题 需要注意。


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