DCTODC ACTODC电源模块变压器设计
DCDC电源设计方案
DCDC电源设计方案1、DC/DC电源电路简介DC/DC电源电路又称为DC/DC转换电路，其主要功能就是进行输入输出电压转换。
一般我们把输入电源电压在72V以内的电压变换过程称为DC/DC转换。
常见的电源主要分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列，前者的使用的电压一般为48V、36V、24V等，后者使用的电源电压一般在24V以下。
不同应用领域规律不同，如PC中常用的是12V、5V、3.3V，模拟电路电源常用5V 15V，数字电路常用3.3V等。
结合到本公司产品，这里主要总结24V以下的DC/DC电源电路常用的设计方案。
2、DC/DC转换电路分类DC/DC转换电路主要分为以下三大类：（1）稳压管稳压电路。
（2）线性(模拟）稳压电路。
（3）开关型稳压电路3、稳压管稳压电路设计方案稳压管稳压电路电路结构简单，但是带负载能力差，输出功率小，一般只为芯片提供基准电压，不做电源使用。
比较常用的是并联型稳压电路，其电路简图如图(1)所示，选择稳压管时一般可按下述式子估算：(1) Uz=V out; (2)Izmax=(1.5-3)I Lmax (3)Vin=(2-3)V out这种电路结构简单，可以抑制输入电压的扰动，但由于受到稳压管最大工作电流限制，同时输出电压又不能任意调节，因此该电路适应于输出电压不需调节，负载电流小，要求不高的场合，该电路常用作对供电电压要求不高的芯片供电。
有些芯片对供电电压要求比较高，例如AD DA芯片的基准电压等，这时候可以采用常用的一些电压基准芯片如MC1403 ,REF02,TL431等。
这里主要介绍TL431、REF02的应用方案。
3.1 TL431常用电路设计方案TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源。
它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref（2.5V）到36V范围内的任何值。
该器件的典型动态阻抗为0.2Ω，参考电压源误差1%,输出电流为1.0-100mA。
【精品】毕业设计dc-dc开关电源中电子变压器的制作[管理资料]
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摘要本文介绍了在DC-DC开关电源中电子变压器的制作，电子变压器在开关电源中起着电压转换的功能，也是开关电源中不可或缺的心脏部位。
电子变压器的制作不仅要了解变压器的组成、工作原理，同时也要有正确的参数，以及各类的制作工艺要求。
本文详细的介绍了电子变压器的基本构成、主要的参数、材料选择以及检测工艺。
关键词：电子变压器，磁心材料，工作点。
AbstractThis paper introduces in DC - DC switch power electronic transformer in production, electronic transformer plays in switching power supply voltage conversion functions, is an indispensable switch power supply parts of the heart. Electronic transformer production not only to understand the composition, working principle of transformer, also want to have the right parameter, and various production process requirements. This paper describes in detail the basic electronic transformer basic parameters of the composition, main, material selection and process detection.Keyword: Electronic transformer, cores materials, operates.目录绪论 (1)1、电子变压器的基本组成 (2) (2) (2) (3)2、 DC-DC开关电源中变压器的应用 (4) (4)开关电源电路的组成 (4)开关电源结构图 (5)3、变压器材料的选择与工作环境 (8) (8) (12)4、变压器的主要参数和制作工艺 (13) (13) (13) (14)计算次级绕组圈数N2 (14)反馈绕组N3的估算 (14)导线线径的选取 (15)线圈绕制与绝缘 (15)镀锡成型 (18)5、变压器的检测和保护 (20)变压器常用检测方法和仪器 (20)外观检测方法 (24)空载检测方法 (24)工作使用的损耗 (24)6、变压器的故障判断与维修 (26)磁芯松动及噪音 (26)变压器短路 (26)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录 (31)绪论变压器的发展距今已经有了140来年的历史了，。
毕业设计—便携式DCAC逆变电源设计
（二 ○ ○ 七 年 六 月本科毕业设计说明书 题 目：便携式D C /A C 逆变电源设计 学生姓名：x x 学 院：x x 系 别：自动化系 专 业：自动化 班 级：自动化x x 指导教师：x x摘要随着电力电子技术的发展，尤其是功率MOSFET管和软开关技术的发展，便携式DC/AC逆变电源得以应用。
本课题设计的便携式DC\AC逆变器用于24V直流电变换成220V\50Hz的交流电。
在设计中，DC\DC部分采用反激式升压整流结构，变压器采用EI型功率铁氧体磁芯变压器，DC\AC侧采用半桥式逆变结构。
在本设计中还应用了100kHz PWM 波对直流升压侧进行调制。
在半桥逆变部分，用单片机生成50Hz SPWM波对逆变进行脉宽调制，其优点在于调制出来的电压信号谐波分量小、功率因数高、电压波形更接近正弦波。
本课题所设计的产品主要用于解决便携式数码产品和手机的充电问题。
因为在有些环境之下，并不能够找到可以为上述产品充电的交流电源，比如在汽车中和旅途中往往只能够提供直流电源。
本产品很好的解决了这类问题，所以本产品的市场推广前景很好。
关键词：DC\DC；DC\AC；变压器；PWM；SPWMAbstractWith the development of Power Electronics Technology and especially power MOSFET and soft-switch technology, DC / AC inverter power source for portable products was applied widely.This project design portable DC \ AC inverter for the usage of 24V DC converted into 220V \ 50Hz AC. Power demand load of 10 W, the output waveform for better quality sine wave. In the design, the part of DC \ DC uses the flyback booster rectifier structure. In this design it uses 100 kHz PWM wave to modulate the DC Boost right side. In the part of the half-bridge inverter, it generates 50 MCU Hz SPWM wave inverter for pulse width modulation, The advantage is that the sine wave modulation signal voltage harmonic components are small, the power factor is high, the voltage wave forms closer to the sine wave shape.The product used for resolving the portable digital products and cell phone charger problem. In some environment, we can not find the 220v AC power for charging. for instance, when you are on the trip .the train and the car don’t supply 220V AC power.This product solve those problems well, so the product will have a good prospects for promotion.Keywords: DC\DC；DC\AC；Transformer；PWM；SPWM目录第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题研究的相关理论概述及方案的初选 (1)1.3系统框图的确定 (1)第二章 DC/DC 电路的设计 (3)2.1DC/DC电路的相关理论 (3)2.1.1 DC/DC变换器的拓扑类型 (3)2.1.2单管反激式变换器 (3)2.2反激式变压器的设计 (6)2.2.1设计用基本参数设置及 (6)2.2.2变压器的设计 (6)2.2.3 变压器设计的定量计算 (7)2.2.4 变压器材料 (11)2.3调制电路的设计 (12)2.3.1 TL494的介绍 (12)2.3.2 TL494的工作原理 (12)第三章 DC/AC电路设计 (15)3.1半桥型逆变电路 (15)3.1.1 半桥电路的定量分析 (16)3.1.2 半桥电路的元器件选择 (16)第四章 SPWM调制电路的设计 (17)4.1正弦波脉宽调制 (17)4.1.1正弦波脉宽调制简介 (17)4.1.2SPWM脉宽调制的优点 (17)4.1.3SPWM脉宽调制的生成方法 (18)4.2改进型SPWM生成技术的介绍 (19)4.3SPWM的软件实现 (20)4.4SPWM的硬件实现 (21)4.4.1硬件实现的方法 (21)4.4.2硬件电路的介绍 (21)第五章结论 (23)参考文献 (24)附录 (25)谢辞 (28)第一章绪论1.1 课题背景随着人们生活水平的提高，人身边的手机、MP3及数码类产品逐渐增多。
反激开关电源及变压器设计宝典
反激电源及变压器设计宝典对于探讨反激电源以及变压器这个话题，我犹豫了很久。
因为关于反激的话题大家讨论了很多很多，这个话题已经被讨论的非常透彻了。
关于反激电源的参数设计也有多篇文章总结。
还有热心的网友，根据计算过程，自己编写了软件或电子表格把计算做的傻瓜化。
但我也注意到，几乎每天都会出现关于反激设计过程出现问题而求助的帖子，所以，思量再三，我决定还是再一次提出这个话题！我不知道我是否能写出一些有新意的东西，但我会尽力去写好。
不期望能入高手的法眼，但愿能给入门者一些帮助。
纵观电源市场，没有哪一个拓扑能像反激电路那么普及，可见反激电源在电源设计中具有不可替代的地位。
说句不算夸张的话，把反激电源设计彻底搞透了，哪怕其他的拓扑一点不懂，在职场上找个月薪10K的工作也不是什么难事。
提纲1、反激电路是由buck-boost拓扑演变而来，先分析一下buck-boost电路的工作过程。
工作时序说明：t0时刻，Q1开通，那么D1承受反向电压截止，电感电流在输入电压作用下线性上升。
t1时刻，Q1关断，由于电感电流不能突变，所以，电感电流通过D1，向C1充电。
并在C1两端电压作用下，电流下降。
t2时刻，Q1开通，开始一个新的周期。
从上面的波形图中，我们可以看到，在整个工作周期中，电感L1的电流都没有到零。
所以，这个工作模式是电流连续的CCM模式，又叫做能量不完全转移模式。
因为电感中的储能没有完全释放。
从工作过程我们也可以知道，这个拓扑能量传递的方式是，在MOS管开通时，向电感中储存能量，MOS管关断时，电感向输出电容释放能量。
MOS管不直接向负载传递能量。
整个能量传递过程是先储存再释放的过程。
整个电路的输出能力，取决于电感的储存能力。
我们还要注意到，根据电流流动的方向，可以判断出，在输入输出共地的情况下，输出的电压是负电压。
MOS管开通时，电感L1承受的是输入电压，MOS关断时，电感L1承受的是输出电压。
那么，在稳态时，电路要保证电感不进入饱和，必定要保证电感承受的正向和反向的伏秒积的平衡。
DC—DC升压开关变换器设计
DC—DC升压开关变换器设计本设计设计了相应的硬件电路，研制了一款小功率开关电源。
整个系统包括主电路、控制电路、驱动电路、保护电路和反馈电路几部分内容。
系统主电路由Boost升压斩波电路和相应的滤波保护电路组成。
控制电路包括主电路开关管控制脉冲的产生和保护电路。
论文具体地介绍了主电路、控制电路、驱动电路等各部分的设计过程，包括元器件的选取以及参数计算。
本设计中采用的芯片主要是PWM控制芯片SG3525、光电耦合芯片PC817和半桥驱动芯片IR2110。
设计过程中充分利用了SG3525的控制性能，具有较宽的可调工作频率，死区时间可调，具有输入欠电压锁定功能和双路输出电流。
标签：SG3525，开关稳压电源，PWM，升压斩波1绪论近年来，随着电力电子学的高速发展，电力供给系统也得到了很大的发展。
同时，人们对电源的要求也越来越高。
在高效率、大容量、小体积之后，对电源系统的输入功率因数和软开关技术也提出了更高的要求。
电源是给电子设备提供所需要的能量的设备，这就决定了电源在电子设备中的重要性。
电子设备要获得好的工作可靠性必须有高质量的电源，所以电子设备对电源的要求日趋增高。
相对于线性稳压电源来说，开关稳压电源的优点更能满足现代电子设备的要求。
但是，由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅提高了开关电源的工作效率，近年来国内外的专家学者提出了众多的电路拓扑，使得软开关技术成为电力电子技术研究的热点。
因此对于现代的开关电源功率交换技术的发展趋势，可以概括为：高频化、高效率、无污染和模块化。
2开关电源概况2.1开关电源基本拓扑结构开关变换器是电能变换的核心装置。
按转换电能的种类，可把变换器分为四类：①直流变换器（DC-DC），将一种直流电能转换为另一种或多种直流电能的变换器，是直流开关电源的主要部件；②逆变器（DC-AC），将直流电能变为交流电能的电能变换器，是交流开关电源和不间断电源UPS的主要部件；③整流器（AC-DC），将交流电转为直流电的电能变换器；④交交变频器（AC-AC），将一种频率的交流电转换成另一种频率可变的交流电，或者将一种频率可变的交流电转变为恒定频率的交流电的电能变换器。
DC-DC电源变换器的设计与制作
DC-DC 电源变换器的设计与制作综合实训技术报告姓名：学号：班级：指导老师：提交日期：目录第一章：概要 (3)第二章: 技术要求、技术参数 (4)第三章: 原理图设制 (6)第四章: 元器件的选择 (7)第五章: 封装、PCB板 (17)第六章：应用范围、发展趋势 (21)第七章：致谢 (22)第八章：参考文献 (23)第九章：附录 (25)第一章：概要DC-DC电源变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，这种技术被应用于无轨电车，地铁列车，电动车的无级变速和控制，同时使上述控制获得加速平稳，快速响应的性能，并能同时收到节约电能的效果。
开关电源以其效率高、功率密度高而在电源领域中占主要地位，为了以更低的功耗获得更高的速度和更加的性能，半导体器件正在向1V 工作电压发展，这也对DC/DC变换器提出了更高的要求。
除了需要增添更多的功能外，还需要延长电池的寿命，并缩小系统体积。
目前仍以PWM型DC/DC产品为主流产品。
DC-DC变换器是通信设备中最常用的功能电路之一，其质量和效率直接影响通信设备的正常运行。
本设计采用功能完善的MC34063控制芯片，设计了DC-DC变换电路，完成从40V~3V的电压变换，为载波机提供了较为理想的直流电源。
具有电路简单，调试方便的优点。
本设计对一种新颖的DC/DC变换器的设计和实现进行了论述，设计实现了输出为±12V/0.1A和3.6V/0.5A的集成DC/DC变换器MC34063。
第二章：技术要求，技术参数DC-DC电源变更换器技术要求：12V/2A 开关切换开关电源28V/0.2A5V/0.8A线性电源5V/1A3.3V/0.5A2V·9V DC-DC电源变更换器技术参数：1.纹波2.Vpp3.电压调整率4.负载调整率5.效率设计技术指标要求:在输入电压为3～40V的条件下:本设计输入电压选择3V。
a.输出电压为±12V时，输出电流为100mA ；输出电压为3.6V时，输出电流为500mA。
DC-DC电源变换器的设计与制作
DC-DC 电源变换器的设计与制作综合实训技术报告组别：成员：班级：指导老师：提交日期：目录目录 (2)概要 (3)1、课题内容及求 (4)2、设计方案及原理图 (5)3、电路实物图及PCB覆铜面 (13)4、元器件选择 (16)5、芯片资料 (20)6、参考资料及网站 (27)7、致谢 (27)第一章：概要DC-DC电源变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，这种技术被应用于无轨电车，地铁列车，电动车的无级变速和控制，同时使上述控制获得加速平稳，快速响应的性能，并能同时收到节约电能的效果。
开关电源以其效率高、功率密度高而在电源领域中占主要地位，为了以更低的功耗获得更高的速度和更加的性能，半导体器件正在向1V工作电压发展，这也对DC/DC变换器提出了更高的要求。
除了需要增添更多的功能外，还需要延长电池的寿命，并缩小系统体积。
目前仍以PWM型DC/DC产品为主流产品。
本设计对一种新颖的DC/DC变换器的设计和实现进行了论述，开关电路设计实现了输入为12V，输出为+5V/0.8A和28V/0.5A的集成DC/DC变换器MC34063。
线性部分实现输入12V，输出分别为5V/1A、2~9V/0.3A、3.3V/0.5A。
课题内容及求课题基本内容内容：输入电压12V±10%12V/2A 开关切换开关电源28V/0.2A5V/0.8A线性电源5V/1A3.3V/0.5A2V/9V课题要求：1、用开关切换的方式实现DC/DC开关电源和DC/DC线性电源。
2、DC/DC开关电源输出电压要求:28V/0.5A，纹波≤0.28Vpp(Vpp);5V/0.8A,纹波≤0.05Vpp(1%) 电压调整率≤2%，负载调整率≤2%，效率≤70%。
3、DC/DC线性电源输出电压要求：5V/1A纹波≤25mVpp(0.5%)3.3V/0.5A纹波≤17.5mV(0.5%)2~9V/0.3A纹波≤45mV(0.5%)电压调整率≤5%，负载调整率≤5%，效率≥30% 。
双向储能系统DCDC变换器设计
双向储能系统DC/DC 变换器设计本报告设计了双向储能系统DC-DC 变换器，并基于计算机仿真PSCAD 软件进行了仿真，器变换器拓扑如图1(a)所示，其中左侧为低压侧，接储能电池，右侧为高压侧，接负载与分布式电源，变换器电感为5mH ，高压侧稳压电容为3000μf ，开关频率为6000Hz 。
变换器控制策略采用双闭环定电压控制，外环为电压环，内环为电流环，从而起到稳定高压侧电压的作用，如图1(b)所示。
图1(a) 变换器拓扑图1(b) 变换器控制策略1 低压侧：V dc ：35-50V ；电流纹波<3%（满载充电工况下）由于锂离子电池电压会随着SOC 波动，其波动范围为35-50V ，因此首先需要对锂离子电池进行建模。
查阅文献可知，可使用单变量函数描述锂离子电池SOC 与电池端电压之间的关系。
由于当SOC 为0时，电池端电压为35V ；当SOC 为1时，电池端电压为50V ，因此利用典型的单变量函数可以得到本文中锂离子电池的数学模型，即3523out 10.345( 1.031 3.6850.21560.11780.3201)7.544SOC u e SOC SOC SOC -=-++-++ (1) 根据模型可以得到PSCAD 锂离子电池模型如图2所示。
仿真可得其SOC-电压特性曲线如图3所示。
图2 PSCAD 锂离子电池模型图3 锂离子电池SOC-电压特性曲线由按秒特性原理，可知电流纹波与高低压侧电压及电感有关，可以得到稳态下的电感电流纹波为in in out in out in in L out (1)()222u u T u u u u u dT i T L L u L--∆=== (2) 其中u in 为低压侧输入电压，u out 为高压侧输出电压，T 为开关周期，L 为电感满载时电流最大值为max 1000W 28.57A 35Vi == (3) 因此有in out in out ()28.570.030.8571A 2u u u T u L-≤⨯= (4) 由(2)可知当u in 最小时，电流纹波有最大值，u in =35V 代入可得0.0031L ≥H (5)因此L 取5mH 可以满足要求，其电流纹波的仿真波形如图4所示，可以看出电流纹波不到0.7A ，满足要求。
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DCTODC电源模块变压器设计
（输出电压/输出电流）*导通时间＝电感量（uH）；
初级电感量（uH）/初级匝数的平方＝AL值；
次级匝数＝[（输出电压/输出电流）*导通时间＝电感量（uH）]除以AL值得到商再开方得到的结果；
1.设计要求：
输入电压：6~36V，启动电压9V
输出电压+5V 200ma；+12V 200Ma；-5V 100Ma；+8V 100Ma；+5V 100Ma。
2.根据给定的输入输出参数条件，计算电路输入参数，由DCP电路图可知，电源输出入
端串有一只UF4005其压降为0.5V用VF表示，
则输入电压的最小值为：Vin=V IN（min）-VF=6-0.5=5.5V
总的输出功率Po为：Po=5V*0.2A+12V*0.2A+(-5V)*(*0.1)A+8V*0.1A+5V*0.1A=5.2W 取功率转换效率η=70%求得初级的功率P IN为：P IN=Po/η=5.2/0.7=7.4W
那么初级电路电流的平均值:I1为：I1=P IN/V IN=7.4/5.6=1.3A(断续模式除2后再乘4倍) DCP电路的工作频率f=45KHz占空比按D=0.5设计：
当占空比D=0.5时,开关电流的最大值I1P为I1的4倍I1P=4*I1=4*1.32=5.28A
3.计算变压器初级绕组的常数值
现采用南京精研磁性技术有限公司生产的材质为FP2的PQ2016磁芯，它的最大磁通密度Bm=5100G，取主磁滞电路的磁通变化幅度△B=2700G。
该磁芯的有效截面积Ae=0.61cm2。
现求初级绕组Np为：
Np=[V IN·ton·10-6]/[(△B·Ae)*108]=(5.5*11*10-6/2700*0.61)*108≈4T
然后求得Np的电感量Lp为:
Lp=V IN/I1p·ton=[5.5/(4*11)]*10-6=12uH
插入间隙lq为lg=4π*(Ae·Np2/LP)*10-8=4*3.14*[(0.61*42)/(12*10-6)]=0.1mm；
4.计算变压器的次级绕组的常数值:
现计算+5V(VCC)绕组，在toff期间，VCC用NS绕组的电流为0.2A那么Isp为：Isp=4*Io=4*0.2=0.8A；
因此所需的电感Ls为：
Ls=Vs/Isp·toff=（V os+VF）/Isp·toff=（5+0.5）/0.8*11*10-6=75 uH ；
于是,绕组的匝数Ns为：
Ns=(Ls/Lp)∧1/2·Np=(75/15)∧1/2·4=9T：
按+5V(VCC)电压的比例关系求得+12V绕组的匝数为：
N12=V12/Vs·Ns=[（V12+VF2）/（V os+VF1）]·Ns=（12+0.5）/（5+0.5）*9=20T：
因为+12V 的匝数比+5V(VCC)的多，与初级绕组的耦合度更高，因此取N+12V=19T ； 按以上计算N 12的公式求的N 8、N-5、N5分别为14T 、9T 、9T ；
最后求偏置绕组NB ，设最低输入时，正向电压约为12V ，则：
NB=（V B +VF 2）/（V os+VF 1）·Ns=（12+0.5）/(5+0.5)*9=20T
因为+12V 的匝数比+5V(VCC)的多，与初级绕组的耦合度更高，因此取NB=19T
5. 变压器线径参数计算：
现初组电流的平均值I 1=1.3A ，频率45KHz ，选取电流密度4.5A/mm 2，则初级线径D 1为：
D1=1.13*(1.3/4.5) ∧1/2=0.60mm;
横截面积S1=(D 1/2)2π=(0.6/2)2*3.14=0.28mm 2；
因为手头只有0.45mm 最合适,现采用0.45mm 的线径，单根0.45的截面积： Sc=0.1589mm 2；
两2根0.45mm 的截面积：Sc=0.1589*2=0.3178mm 2；
在45KHz 开关频率下，铜芯导线的穿透深度是：
D=66.1/（f ）∧1/2=66.1/4500∧1/2=0.3116mm;
圆形铜芯导线的直径则是两倍的穿透深度:0.6232mm;
可以看出采用2*0.45mm 的方案可以满足计算的要求;
其它线径的计算结果+5V(VCC)采用0.29mm ，+12V 采用0.29mm,+8V 、+5V 、-5V 采用0.21mm 。
磁芯间隙低
0.08
Np 0.45 Φ4
T N B 0.21 Φ20T N8 +8V
0.21 Φ14T
N5 +5V
0.21 Φ9T
N12 +12V
0.21 Φ10T
NS +5V
0.29 Φ9T
N-5 -5V
0.29 Φ9T。