单端反激AC-DC-DC电源设计(电力电子装置课设)
电力电子技术课程设计_单相AC-DC变换
14五设计作品图六课程设计总结本次电力电子的课程设计我以2013年的单相dcac变换电路为例进行的设计虽然在参加电赛时已经把作品做了出来但当时因为时间有限并没有对其进行详细的整理而是把所有精力花在实物的制作上借此电力电子课程设计的实践机会我对之前的作品进行详细的介绍及电路的分析设计当然其中还有很多不足之处不仅仅是在文档的写作整理上更主要的是电路的设计上可能都是有问题的对于这个电路设计我所选的方案未必是最好的方案但毕竟是自己通过学习和努力自己设计的而且通过这次文档的整理更是对之前做的电路有了更深的认识和思考所以这次课程设计收获很大
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 (19)3.5变压器设计中注意事项 (20)第四章总结 (21)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。
单端反激式开关电源课程设计要点
多路输出单端反激式开关电源设计系别：电气工程与自动化专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：多路输出单端反激式开关电源设计摘要开关电源是一种采用PWM等技术控制的开关电路构成的电能变换装置，它广泛应用于交直流或直直流电能变换中，通常称其为开关电源（Switched Mode Power Supply-SMPS）其功率从零点几瓦到数十千瓦不等，广泛用于生活、生产、科研、军事等各个领域。
开关电源因其体积小、重量轻、效率高、性能稳定等优点而逐渐取代传统的线性稳压电源，被誉为高效节能电源，现己成为稳压电源的主导产品。
本课题是设计一个通用的多路输出的反激式开关电源，电源取自220V市电。
本题目设计的开关电源是采用全控型电力电子器件MOSFET作为开关，利用控制开关的导通时间来调整输出电压，主控制芯片采用UC3844实现电压电流双闭环控制，采用PC817、TL431等专用芯片以及其他的电路元件相配合作为反馈电路，使设计出的开关电源具有自动稳压功能。
系统工作频率为50kHz，输出7路隔离的电压。
关键词：开关电源，反激式变换器，高频变压器，UC3844AbstractSwitching power supply using the PWM, control switch circuit of the power conversion device, it is widely used in AC to DC or DC to DC can transform, usually called the switching power supply (Switched Mode Power Supply-S MPS) power from zeroranging from a few watts to tens of kilowatts,is widely used in various fields of life, production, research, and military.The switching power supply because of its small size, light weight,high efficiency, stable performance and other advantages of gradually replacing traditional linear power supply, known as energy efficient power supply,has now become the leading product of the power supply.This project is to design a generic multi-output flyback switching power supply,power supply from the 220V mains. Switching power supply design of this topic is the use of full-controlled power electronic devices MOSFET as a switch, control switch conduction time to adjust the output voltage, the main control chip UC3844 PC817, of TL431 dedicated chipand compatible with other circuit elements as a feedback circuit,voltage and current double closed loop control,the design ofswitching power supply with automatic voltage regulation function. The systemoperating frequency 50kHZ, the output voltage of 7 road isolation. Keywords: switching power supply, flyback converter, high-frequency transformer, UC3844目录摘要 (III)第1章电路设计和原理 (5)1.1 开关电源的工作原理 (5)1.2 开关电源的组成 (5)第2章系统各部分电路设计 (7)2.1 开关电源电路图 (7)2.2 电压反馈电路设计 (8)2.3 输入启动电路的设计 (9)2.4 输入整流滤波电路的设计 (10)2.5保护电路的设计 (10)2.6 电路工作过程总结 (11)第3章设计总结 (13)参考文献 (14)附录 (15)第1章电路设计和原理1.1 开关电源的工作原理在线性电源中，功率晶体管工作在线性模式，线性电源的稳压是以牺牲调整管上的耐压来维持的，因此调整管的功耗成为了线性稳压电源的主要损耗。
电力电子技术课程设计单端反激式开关电源的设计_毕业论文
《电力电子技术课程设计》总结报告题目：单端反激式开关电源的设计学院：信息与控制工程学院目录一、课程设计的目的 (2)二、课程设计的要求 (2)三、反激式功率变换器的原理及设计方法 (2)1.引言 (2)2．基本反激变换器工作原理 (3)3．反激变换器的吸收电路 (5)4．反激变换器的系统结构 (5)5.反激式变换器的变压器设计思路 (6)6．控制系统设计 (9)四、总体设计电路图 (14)五、参数的计算与选择 (15)六、遇到的问题和解决方法 (18)七、输出电压波形及驱动信号波形 (20)八、心得体会 (21)一、课程设计的目的（1）熟悉Power MosFET的使用；（2）熟悉磁性材料、磁性元件及其在电力电子电路中的使用；（3）增强设计、制作和调试电力电子电路的能力；二、课程设计的要求本课程设计要求根据所提供的元器件设计并制作一个小功率的反激式开关电源。
设计要求170V输入，9V/1A输出的反激式开关电源，进行必要的电路参数计算,完成电路的焊接调试。
三、反激式功率变换器的原理及设计方法1.引言电力电子技术有三大应用领域：电力传动、电力系统和电源。
在各种用电设备中，电源是核心部件之一，其性能影响着整台设备的性能。
电源可以分为线性电源和开关电源两大类。
线性电源是把直流电压变换为低于输入的直流电压，其工作原理是在输入与输出之间串联一个可变电阻（功率晶体管），让功率晶体管工作在线性模式，用线性器件控制其阻值的大小，实现稳压的输出，电路简单，但效率低。
通常用于低于10W的电路中。
通常使用的7805，7815等就属于线性电源。
开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小），所以开关电源具有能耗小，效率高，稳压范围大宽，体积小、重量轻等突出优点，在通讯设备、仪器仪表、数码影音、家用电器等电子产品中得到了广泛的应用。
ac-dc课程设计
ac-dc课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握AC-DC电路的基本原理和分析方法，能够运用所学知识分析和解决实际问题。
具体目标如下：1.了解AC-DC电路的定义、分类和特点。
2.掌握直流电路和交流电路的基本组成和分析方法。
3.熟悉常用的电源电路、开关电路和保护电路的原理和应用。
4.能够使用基本仪器仪表进行AC-DC电路的测量和调试。
5.具备分析和解决实际AC-DC电路问题的能力。
情感态度价值观目标：1.培养学生对电子技术的兴趣和好奇心，激发学生学习AC-DC电路的积极性和主动性。
2.培养学生团队合作精神和实践能力，通过实验和项目实践，提高学生解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括AC-DC电路的基本原理、分析方法和应用。
具体内容包括：1.AC-DC电路的定义、分类和特点。
2.直流电路的基本组成和分析方法，包括电源、负载、开关和保护电路等。
3.交流电路的基本组成和分析方法，包括交流电源、交流负载、开关和保护电路等。
4.常用的电源电路、开关电路和保护电路的原理和应用。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生了解AC-DC电路的基本原理和分析方法。
2.讨论法：通过小组讨论，引导学生主动思考和探讨问题，培养学生的团队合作精神。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题的解决中。
4.实验法：通过实验操作，使学生能够亲手实践和验证理论知识，提高学生的实践能力。
四、教学资源本课程所需的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材：选用权威、实用的教材，如《AC-DC电路分析与应用》。
2.参考书：提供相关的参考书籍，如《电子电路基础》、《电路设计与应用》等。
3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，提供实验视频、案例分析等多媒体资料，丰富学生的学习体验。
单端反击电源课程设计
单端反击电源课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单端反击电源的基本原理，掌握其电路组成和工作过程。
2. 学生能掌握单端反击电源的关键参数，如电压、电流、功率等，并了解它们之间的关系。
3. 学生能了解单端反击电源在实际应用中的优缺点。
技能目标：1. 学生能通过实际操作，搭建简单的单端反击电源电路，并学会使用相关测试仪器进行测量。
2. 学生能运用所学知识，分析和解决单端反击电源中存在的问题，如电压波动、效率低下等。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，激发探索精神和创新意识。
2. 学生通过合作学习，培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生了解单端反击电源在能源转换与利用中的重要性，认识到节能减排的必要性。
课程性质分析：本课程为电子技术基础课程，以理论与实践相结合的方式进行。
课程内容具有较强的实用性和操作性，旨在帮助学生掌握单端反击电源的基本原理和实际应用。
学生特点分析：学生处于高中阶段，具备一定的物理基础和电子知识，但对单端反击电源的了解有限。
学生对新鲜事物充满好奇，动手能力强，但需要引导和激发学习兴趣。
教学要求：1. 注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 结合生活实例，引导学生认识单端反击电源的实际应用，提高学生的知识运用能力。
3. 创设互动、合作的课堂氛围，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
二、教学内容1. 单端反击电源原理- 介绍单端反击电源的基本概念- 讲解单端反击电源的工作原理- 分析单端反击电源的电路组成及各部分功能2. 单端反击电源关键参数- 电压、电流、功率的定义及其相互关系- 参数测量方法及注意事项3. 单端反击电源的应用与优缺点- 实际应用案例分析- 分析单端反击电源的优点和局限性4. 单端反击电源电路搭建与调试- 搭建简单单端反击电源电路- 使用测试仪器进行电路参数测量- 调试电路，解决常见问题5. 教学内容安排与进度- 第1课时：单端反击电源原理及电路组成- 第2课时：关键参数及其测量方法- 第3课时：单端反击电源的应用与优缺点- 第4课时：电路搭建与调试实践6. 教材章节及内容列举- 教材第3章：电源电路原理- 3.2节：单端反击电源- 3.3节：电源电路的关键参数- 教材第4章：电源电路应用与调试- 4.1节：电源电路在实际应用中的案例分析- 4.2节：电源电路的搭建与调试教学内容根据课程目标进行科学性和系统性设计，注重理论与实践相结合，旨在帮助学生全面掌握单端反击电源的相关知识。
AC-DC反激式电源
AC｜DC反激式电源*******AC-DC反激式电源课程设计引言开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，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。
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IGBT和MOSFET构成。
随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。
目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
1设计分析1.1开关电源的组成部分开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压。
其电路比较复杂，基本构成如图1所示。
主要由以下5部分构成：①输入整流滤波器：包括从交流电到输入整流滤波器的电路；②功率功率管（VT）及高频变压器（T）；③控制电路（PWM调制器），含振荡器、基准电压源、误差放大器和PWM比较器，控制电路能产生脉宽调制信号，其占空比受反馈电路的控制；④输出整流滤波器；⑤反馈电路。
除此之外，还需增加偏置电路、保护电路等。
其中，PWM调制器为开关电源的核心。
1.2开关电源的工作过程交流电网电压进入输入电路后，经输入电路中的线路滤波器、浪涌电流控制电路以及整流电路，变换成直流电压。
其中线路滤波器及浪涌电流控制电路的主要作用是削弱由电网电源线进入的外来噪声以及抑制浪涌电流，整流电路则完成交流到直流的变换，可分为电容输入型和扼流圈输入型两大类，开关电源中通常采用电容输入型。
功率变换电路是整个开关电源的核心器件，它将直流电压变换成高频矩形脉冲电压，其电路主要由开关电路和变压器组成。
开关电路的驱动方式分为自激式和他激式两大类；开关变压器因是高频工作，其铁芯通常采用铁氧体磁芯或非晶合金磁芯；开关晶体管通常采用开关速度高，导通和关断时间短的晶体管，最典型的有功率晶体管（GTR ）、功率场效应晶体管（MOSFET ）和绝缘栅型双极晶体管（IGBT ）等三种。
单端反激式开关电源课程设计
单端反激式开关电源课程设计单端反激式开关电源设计1.引⾔开关电源具有⼯频变压器所不具备的优点，新型、⾼效、节能的开关电源代表着稳压电源的发展⽅向。
因为开关电源内部⼯作于⾼频率状态，本⾝的功耗很低，电源效率就可做得较⾼，⼀般均可做到80%，甚⾄接近90%。
这样⾼的效率不是普通⼯频变压器稳压电源所能⽐拟的。
开关电源常⽤的单端或双端输出脉宽调制（PWM），省去了笨重的⼯频变压器，可制成⼏⽡⾄⼏千⽡的电源。
传统的开关电源普遍采⽤电压型脉宽调制(PWM)技术，⽽近年电流型PWM技术得到了飞速发展。
相⽐电压型PWM，电流型PWM具有更好的电压调整率和负载调整率，系统的稳定性和动态特性也得以明显改善，特别是其内在的限流能⼒和并联均流能⼒使控制电路变得简单可靠。
电流型PWM 集成控制器已经产品化，极⼤的推动了⼩功率开关电源的发展和应⽤。
电流型PWM控制⼩功率电源已经取代电压型PWM控制⼩功率电源。
Unitrode公司推出的UC3843系列控制芯⽚是电流型PWM控制器的典型代表。
本次设计将⽤UC3843制作⼀个⼩功率开关电源。
2.UC3843简介Unitrode公司的UC3843是⼀种⾼性能固定频率电流型控制器，包含误差放⼤器、PWM⽐较器器、PWM锁存器、振荡器、内部基准电源和⽋压锁定等单元，它具有功能全，⼯作频率⾼，引脚少外围元件简单等特点，它的电压调整率可达0.01%V，⾮常接近线性稳压电源的调整率。
⼯作频率可达500kHz，启动电流仅需1mA，所以它的启动电路⾮常简单。
其结构图和⼯作原理如下：1脚COMP是内部误差放⼤器的输出端，通常此脚与2脚之间接有反馈⽹络；2脚FEEDBACK是反馈电压输⼊端；3脚ISENSE 是电流传感端；4脚RT/CT是定时端；5脚GND是接地；6脚OUT是输出端；7脚Vcc是电源；8脚VREF是基准电压输出，可输出精确的+5V基准电压，电流可达50mA。
器件参数：UC3843的电压调整率可达0.01%，⼯作频率为500kHz，启动电流⼩于1mA，输⼊电压为10～30V，基准电压为4.9～5.1V。
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2.1 高频开关电源的基本组成..........................................................................................3 2.1.1 开关电源的输入环节.............................................................................3 2.1.2 功率变换电路.........................................................................................4 2.1.3 控制及保护电路.................................................................................... 5
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2.2 单端反激电源基本原理
单端反激电源电路如图 2-6 所示。 变压器 PT 既是一个变压器又是一个线性电感，T 饱和导通时其等效阻抗近 似为零，如果外加电压 Ui 恒定，流过绕组 N1 的电流 i1 线性增长，由于绕组 N2 和 N1 是反极性的，二极管 D 截止，副边没有电流，导通器件的能量储存在初级 电感里；当开关管截止时，副边绕组感应电势使二极管导通，通过输出电容和负 载释放能量。根据副边绕组放电时间的不同，单端反激电源分为三种工作模式: 不连续工作模式、临界工作模式和连续工作模式。
2.1.2 功率变换电路
功率变换电路是开关电源的核心部分，针对整流以后不同的直流电压功率变 换电路有多种拓扑结构，单端反激拓扑电路及主要工作波形如图所示。
图 2-1 反激变换器拓扑及工作波形
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2.1.3 控制及保护电路
开关电源的主要控制方式是 PWM。其中电压控制模式和峰值电流控制模式被 广泛使用。
2.2 单端反激电源基本原理 ..............................................................................................7 2.2.1 共同关系式.............................................................................................7 2.2.2 连续工作模式.........................................................................................8 2.2.3 不连续工作模式（含临界工作模式）.................................................8
3 单端反激 AC-DC-DC 电源的设计 ...........................................................................9 3.1 整流环节设计 ...............................................................................................................9 3.2 滤波环节设计 ..............................................................................................................12 3.2.1 滤波原理...............................................................................................12 3.2.2 RC 滤波电路 ........................................................................................12 3.2.3 LC 滤波电路 ........................................................................................13 3.2.4 滤波参数设计...................................................................................... 14 3.3 主电路设计....................................................................................................16 3.3.1 单端反激式开关电源电路的设计.......................................................16 3.3.2 反馈环设计...........................................................................................16
图 2-3 电压模式控制原理图
图 2-4 电压前馈模式控制》课程设计说明书
2）PWM 峰值电流控制模式 峰值电流控制模式简称为电流控制模式。主要用于能周期出现电流峰值的电 路，电流控制模式原理如图 2-5.
图 2-5 电流控制模式原理图
3）开关电源的保护 开关电源保护一般有过压、欠压、过流、过温及短路保护。根据功率和拓扑 结构的不同，采用不同的传感器和方法，适时采集电压、电流、温度数据，与设 定的给定值进行比较，如有超出，封锁 PWM 的脉冲输出，关断功率开关管，达到 保护开关电源的目的。
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目录
1 设计要求.....................................................................................................................2 2 设计原理.....................................................................................................................3
（2）输入瞬态电压抑制 通常是在交流线路间并联压敏电阻或者瞬态电压抑制二极管来抑制输入瞬态 电压。瞬态电压抑制二极管简称 TVS 器件，当承受一个高能量的瞬时过压脉冲时， 其工作阻抗能立即降至很低，允许大电流听过，并将电压钳制到预定水平，它的 应用效果相当一个稳压管，但 TVS 能承受的瞬时脉冲功率可达上千瓦，其钳位响 应时间仅为 1ps。在脉冲时间 10ms 条件下，TVS 允许的正向浪涌电流可达 50A~200A。双向 TVS 适用于交流电路，单向 TVS 用于直流电路
4 模型仿真.................................................................................................................. 18 4.1 AC DC 整流滤波电路仿真.......................................................................................18 4.2 开环系统仿真 ..............................................................................................................19 4.3 闭环系统仿真 .............................................................................................................22
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2）线路滤波器 为防止开关电源和电网相互干扰，应该在输入线路上加入滤波器。
3）输入整流滤波 高频开关电源输入不用工频变压器，直接对交流电进行整流滤波。目前国际
上交流电网电压等级有两种：100v~115V 和 230V，频率为 50HZ 或 60HZ。整流滤 波电路要适应交流电网电压的状况，现在很多开关电源都能适应通用电网电压的 范围，即输入电压为 85V~265V。高频开关电源的输入整流电路一般采取桥式整 流、电容滤波电路。
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单端反激 AC-DC-DC 电源（20V，10W） 设计
1 设计要求
初始条件： 设 计 一 个 AC-DC-DC 电 源 ， 具 体 参 数 如 下 ： 三 相 交 流 输 入 220V/50Hz，输出直流电压 20V,纹波系数<5%，功率 10W。 要求完成的主要任务: （1）对 AC-DC-DC 电源进行主电路设计； （2） 控制方案设计； （3） 给出具体滤波参数的设计过程； （4）在 MATLAB/Simulink 搭建闭环系统仿真模型，进行系统仿真； （5） 分析仿真结果，验证设计方案的可行性。