開關電源課程設計報告 反激穩壓電源

2022-05-22 11:18:02 字數 1976 閱讀 7992

華南理工大學廣州汽車學院

電力電子課程設計報告

題目:反激穩壓電源

專業班級

姓名學號

日期: 2010 年 5月

一、設計要求

(1)輸入電壓:ac220±10%v

(2)輸出電壓:12v

(3)輸出功率:12w

(4)開關頻率:80khz

二、反激穩壓電源的工作原理

圖2-1 反激穩壓電源的電路圖

3、 反激電路主電路設計

3-1)

1. 反激變壓器主電路工作原理

開關管開通後,副邊二極體vd處於斷態,原邊w1繞組的電流線性增長,電感儲能增加;開關管關斷後,原邊w1繞組的電流被切斷,變壓器中的磁場能量通過副邊w2繞組和副邊二極體向輸出端釋放。

電流連續模式:當開關管開通時,副邊w2繞組中的電流尚未下降到零。輸出電壓關係:

電流斷續模式:開關管開通前,副邊w2繞組中的電流已經下降到零。 輸出電壓高於式uo/u1=(n2*ton)/(n1*toff)的計算值,並隨負載減小而公升高,在負載為零的極限情況下, 因此反激電路不應工作於負載開路狀態。

2. 設計原則和設計步驟

變壓器設計

(1)計算原邊繞組流過的峰值電流:

(2)求原邊繞組電感:

(3)原邊繞組匝數計算:

(4)副邊繞組匝數計算:

(5)副邊繞組線徑:

(6)磁芯選型:

ee磁芯

4、 反激電路控制電路設計

1. 控制電路工作原理

uc3842採用固定工作頻率脈衝寬度可控調製方式,共有8個引腳,各腳功能如下:

1腳是誤差放大器的輸出端,外接阻容元件用於改善誤差放大器的增益和頻率特性;

2腳是反饋電壓輸入端,此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5v基準電壓進行比較,產生誤差電壓,從而控制脈衝寬度;

3腳為電流檢測輸入端, 當檢測電壓超過1v時縮小脈衝寬度使電源處於間歇工作狀態;

4腳為定時端,內部振盪器的工作頻率由外接的阻容時間常數決定,f=1.8/(rt×ct);

5腳為公共地端;

6腳為推挽輸出端,內部為圖騰柱式,上公升、下降時間僅為50ns驅動能力為±1a;

7腳是直流電源供電端,具有欠、過壓鎖定功能,晶元功耗為15mw;

8腳為5v基準電壓輸出端,有50ma的負載能力。

2. 設計步驟

單元電路之間的級聯設計

計算各元件引數:

r9=51*10^2ω r10=33*10^2ω r11=20*10^3ω r12=1000ω

r13=0r14=100ω r15=20*10^3ω

c7=10*10^3uf c9=10*10^3uf c11=10*10^3uf

c10=10*10^2uf c8=10*10^2uf

繪製總體電路圖

5、波形分析

1、功率開關管驅動訊號

功率開關管驅動訊號(圖5-1)

2、功率開關管漏-源電壓

功率開關管漏-源電壓(圖5-2)

3、變壓器次級電壓

變壓器次級電壓(圖5-3)

4、功率開關管電流

功率開關管電流(圖5-4)

5、輸出電壓以及紋波

輸出電壓以及紋波(圖5-5)

6、電源穩壓特性

表6-1 反激穩壓電源的電路圖

7、除錯過程

電路板焊接好後,首先用萬用表檢查電路板的元件接腳是否有虛焊,短路等異常現象。然後把焊接好的帶有uc3842晶元的小電路板接入示波器,檢查晶元的波形是否為矩形波,如果是矩形波證明晶元及其電路板正常。

之後把帶晶元的電路板連線插入穩壓電源電路板上,在保證所有元件無異常現象後就可以拿去進行穩壓除錯。首先把電路接入交流變壓器,通電,變壓器電壓從0開始到150、180、200、220分別記錄資料,輸出電壓應保持在12v左右再讓負載(滑動變阻器)的阻止改變,再測220v時的輸出電壓。

把電路板接入示波器,得出各波形圖,除錯完畢。

八、心得體會

反激式開關電源總結

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