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
開關電源分為,隔離與非隔離兩種形式,在這裡主要談一談隔離式開關電源的拓撲形式,隔離電源按照結構形式不同,可分為兩大類 正激式和反激式。反激式指在變壓器原邊導通時副邊截止,變壓器儲能。原邊截止時,副邊導通,能量釋放到負載的工作狀態,一般常規反激式電源單管多,雙管的不常見。正激式指在變壓器原邊導通同時副...
復件開關電源課程設計報告
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開關穩壓電源設計報告
摘要本設計是對2007年全國大學生電子競賽的e題。電路的設計是利用併聯型開關穩壓電源的拓撲結構,通過分析以ictl494晶元為核心的pwm控制器的工作原理,實現了dc dc變換。得出適合於設計要求的主電路的結構,並在此基礎上設計出控制電路 保護電路 驅動電路。運用調節占空比的大小自動控制輸出電壓,並...