利用推挽正激技术设计DC_DC开关电源
推挽式DC-DC开关恒压源的设计)
闽江学院本科毕业论文（设计）题目推挽式DC-DC开关恒压源的设计学生姓名学号120061007081系别物理学与电子信息工程系专业电子信息工程（2）班指导老师职称讲师完成日期2010年4月闽江学院毕业论文（设计）诚信声明书本人郑重声明：兹提交的毕业论文（设计）《推挽式DC-DC开关恒压源的设计》，是本人在指导老师沈耀国的指导下独立研究、撰写的成果；论文（设计）未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改研究数据，论文（设计）中所引用的文字、研究成果均已在论文（设计）中以明确的方式标明；在毕业论文（设计）工作过程中，本人恪守学术规范，遵守学校有关规定，依法享有和承担由此论文（设计）产生的权利和责任。
声明人（签名）：年月日摘要开关电源作为一种新式的电源，具有体积小、质量轻和节约能源等特点，逐渐在计算机，通信等方面得到广泛的应用。
本文中介绍了开关电源的组成、分类和控制等方面，随着电力电子技术的发展，特别是大功率器件的迅速发展，将开关电源的工作频率提高到相当高的水平，使其具有高稳定性和高性价比等特性。
在本设计中，开关电源是一种采用推挽式的高频电源变换电路，主要组成有： PWM电路，这部分电路采用KA3525芯片，并通过输出电压的采样电压加在误差放大器的反相输入端桑实现稳压；推挽式变换器，实现DC-DC变换；整流滤波电路，通过整流滤波得到最终的稳定无干扰的电压；反馈补偿电路，通过反馈电压，以改变KA3525的输出，从而使输出电压保持稳定。
关键词：推挽式；PWM；电源AbstractAs a new power source ,the switching power supply ,taking on such features as small volume、light weigh and economical energy, is used gradually and widely in computer and communication ,etc. The paper introduces the consistence, the classification and the control of the switching power supply ,with the development of power electronic technology, especially the rapid development of the high power compoments , the operating frequency of the switching power supply is enhanced to a realitive high level, owning such features as high stability and high performance-to-price.In this design, the switching power supply is one kind of push-pull the high frequency power source transfer network, the main composition includes: The PWM electric circuit, this part of electric circuits use the KA3525 chip, and adds through output voltage's sampling voltage in the erroneous amplifier's opposition input end mulberry realizes the constant voltage; The push-pull converter, realizes the DC-DC transformation; The rectification filter circuit, obtains the final stable non-disturbance voltage through the rectification filter; Feedback compensation circuit. Changing the output KA3525 through to feedback voltage , thus output voltage is stability.Key words:push-pull; pulse width modulation; power supply目录1 绪论 (1)1.1 开关电源的概况 (1)1.2 开关电源的组成 (1)1.3 开关电源设计中存在的问题 (3)1.4 开关电源的发展趋势 (4)2 系统方案设计与选择 (5)2.1 自激型推挽式变换器 (5)2.2 它激型推挽式变换器 (7)2.3 方案分析 (9)3 电路理论分析与设计 (10)3.1 基本原理框图 (10)3.2 推挽式变换器 (10)3.3 它激型推挽式直流变换器中的PWM电路 (11)3.4 整流滤波电路 (12)3.5 反馈补偿电路 (12)4 参数计算 (14)4.1 功率因数 (14)4.2 变压器的设计 (14)4.3 整流二极管的型号和滤波电容，电感的计算 (15)4.4 输出电压的计算 (16)4.5 实验数据 (16)5 结语 (17)参考文献 (18)附录 (19)致谢 (20)推挽式DC-DC开关恒压源的设计1 绪论为了推动社会节约能源，提高能源利用效率，保护和改善环境，促进经济社会全面协调可持续发展，经济节能的电源越来越得到重视，同时也在飞跃的发展。
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》范文
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》篇一隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究一、引言随着可再生能源的日益重要性和光伏发电技术的快速发展，隔离式光伏发电系统中的DC/DC变换器已成为研究的热点。
推挽正激DC/DC变换器作为其中一种高效的转换方式，其在提高系统效率和保证能量传输的稳定性方面发挥着重要作用。
本文旨在研究隔离式光伏发电系统中使用的推挽正激DC/DC变换器，探讨其工作原理、性能特点及优化策略。
二、推挽正激DC/DC变换器的工作原理推挽正激DC/DC变换器是一种双管正激电路，其工作原理主要基于推挽电路和正激电路的组合。
在正常工作时，两个开关管交替导通和关断，实现能量的传递和转换。
当其中一个开关管导通时，电流通过变压器和开关管传输到输出端，从而实现能量的传递。
在推挽正激电路中，通过控制开关管的导通和关断时间，可以实现对输出电压的精确控制。
三、隔离式光伏发电系统中的应用在隔离式光伏发电系统中，推挽正激DC/DC变换器起着重要的作用。
首先，它能够将光伏电池板产生的直流电转换为适合系统使用的电压。
其次，通过变压器的隔离作用，保证了系统安全可靠地运行。
此外，推挽正激电路的高效率、高功率密度和良好的可靠性使得其在光伏发电系统中得到广泛应用。
四、性能特点及优化策略推挽正激DC/DC变换器具有以下性能特点：一是高效率，能够有效地将光伏电池板产生的电能转换为可用电能；二是高功率密度，能够在有限的体积内实现高功率的转换；三是良好的可靠性，能够保证系统长时间稳定运行。
为了进一步提高推挽正激DC/DC变换器的性能，可以采取以下优化策略：一是优化电路拓扑结构，降低电路损耗；二是采用高频开关技术，提高系统的动态响应速度；三是优化控制策略，实现系统的最大功率点跟踪；四是采用先进的散热技术，降低系统的温度，提高系统的可靠性。
五、实验与结果分析为了验证推挽正激DC/DC变换器的性能及优化策略的有效性，我们进行了实验研究。
《2024年隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》范文
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》篇一隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究一、引言随着可再生能源的日益重要性和普及性，光伏发电技术得到了广泛的应用。
为了更有效地利用太阳能并提高其发电效率，隔离式光伏发电系统中的DC/DC变换器显得尤为重要。
本文将重点研究隔离式光伏发电用推挽正激DC/DC变换器，探讨其工作原理、性能特点及其在光伏发电系统中的应用。
二、推挽正激DC/DC变换器的工作原理推挽正激DC/DC变换器是一种高效的直流电源转换器，其基本工作原理是通过两个开关管交替工作，将输入的直流电压进行升压或降压，并输出到负载。
在隔离式光伏发电系统中，推挽正激DC/DC变换器能够有效地实现电压匹配和功率传输。
三、推挽正激DC/DC变换器的性能特点推挽正激DC/DC变换器具有以下性能特点：1. 高效率：推挽正激结构能够实现高电压增益和低损耗，从而提高系统效率。
2. 良好的可靠性：由于采用了两个开关管交替工作，可以有效地延长系统的使用寿命。
3. 良好的隔离性能：隔离式结构能够有效防止电源与负载之间的电信号干扰，保证系统的安全性和稳定性。
4. 适用于宽范围输入电压：推挽正激DC/DC变换器适用于不同光伏电池的输出电压范围，具有较好的适应性。
四、隔离式光伏发电系统中推挽正激DC/DC变换器的应用在隔离式光伏发电系统中，推挽正激DC/DC变换器主要用于实现光伏电池与负载之间的电压匹配和功率传输。
具体应用包括：1. 最大功率点跟踪（MPPT）：推挽正激DC/DC变换器能够实时监测光伏电池的输出电压和电流，通过控制开关管的占空比，实现最大功率点跟踪，从而提高光伏系统的发电效率。
2. 电压匹配：推挽正激DC/DC变换器能够将光伏电池的输出电压升高或降低到适合负载的电压范围，实现电压匹配。
3. 功率传输：通过调节开关管的占空比和频率，推挽正激DC/DC变换器能够实现光伏系统的功率传输和分配。
五、实验研究与分析本文通过实验研究了对推挽正激DC/DC变换器的性能进行测试和分析。
推挽正激多重化DC／DC变换器的研制
（ 安交通大学 ，陕西 西 西安 ７ ０４ ） １０ ９
摘要 ： 了基于推挽正激拓扑的多重化 Ｄ ／Ｃ变换器 ， 介绍 ＣＤ 详细分析了其工作原理 。推挽正激变换器同时具有推 挽变换器和 正激变换器的优点 ， 它的变 压器磁 芯双向励磁 、 磁芯利用率高 、 开关管电压应 力低 、 需要 附加磁复位 电 不 路等优 点 系统采用 了多重化技术 ， 小了每套装置的输 入电流和输 出电压 ， 减 提高 了系统的可靠性 ， 同时还减少 了输 出 电压 的脉动． 因此可 以大大减 小滤波 电感 、 电容 。论述 了该变换器主 电路和控制 电路的设计 ， 最后在此基础上研制 了 一台 ５ Ｗ 的实验样机。试验结果表明， 一 ｋ 推挽 正激 电路在低 电压大电流场合具有一定的应用优势 。 关键词 ： 变换器 ： 变压器 ； 扑 ／ 拓 推挽正激 ；多重化
维普资讯
第４ ０卷 第 ５期
２０ 年 １ 月 ０６ ０
电 力 电子技 术
Ｐ ｗｅ ｌ ｃｒ ｎ ｃ ｏ ｒＥ ｅ ｔ ｉｓ ｏ
Ｖｏ ．０．Ｎｏ５ １ ４ ． ０ｃ ｏ ｅ ， ０ ６ ｔｂ ｒ ２ ０
推挽正激多重化 Ｄ ／ Ｃ变换器的研制 ＣＤ
Ｐｕ ｈ－ ｌＦｏ ｗａ ｄ Ｔｏ ｌ ｇ ｓ － ｐｕｌ ｒ ｒ ｐｏ ｏ ｙ
ＨＵ Ｗ ｅ— ａ ． Ｅ ｎ ｑ ｎ ． ＡＮＧ ｈ ｏ ａ ｉ ｏ Ｐ ＩＹｕ — ｉ ｇ Ｗ ｈ Ｚ ａ —ｎ
（ｉ Ｊ ｏ ｎ ｎｖｒｔ． ｉ ７ ０４ ． ｈｎ） ｘ ｉ ｔ ｇＵ ｉ ｓｙ Ｘ １０ ９ Ｃ ｉ 觎 ａｏ ｅｉ 觎 ａ
中图 分 类 号：Ｍ４ Ｔ ６ 文 献 标 识码 ： Ａ 文章 编 号：０ ０ １０ （ ０ ６０ － ０ １ ０ １０ — ０ Ｘ ２ ｍ ｅ ｔｏ ｖ ｌｐ ｎ ｆＤＣ／ ＤＣ ｕ ｔ ｌ ｎ ｅ ｔｒｂ ｓ ｄ ｏ Ｍ ｌ ｐ ｅＣｏ ｖ ｒｅ ａ ｅ ｎ ｉ
基于反激电路的DC-DC降压开关电源设计
北京工业大学毕业设计（论文）摘要针对晶体管串联提供稳压电源的具有体积很大而且笨重的工频变压器，体积和重量都很大的滤波器，占用较大空间，质量较大，效率较低不适用现在电子技术的发展的的缺点，提出了发展新型电源的意见。
为了能够适用电力电子越小型化、轻型化的要求，开关电源随之出现。
开关电源采用功率半导体作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空来调整输出电压，因为开关电源是直接对电网电压进行整流、滤波、调整，不需要电源变压器，工作频率高，滤波电容小、电感小，所以体积相对较小，而且开关电源的功耗较低，对电网的适用能力强，所以开关电源的应用逐渐取代了传统的电源。
开关电源的发展促使了电力电子器件朝着轻薄化的发展，开关电源有多种拓扑结构，选择合适的拓扑结构，合适的器件，是设计开关电源的重中之重。
反激式开关电源因其结构和成本方面的优势在小功率电源领域有着不可替代的作用，是小功率供电电源的首选。
关键字：开关电源；拓扑结构；变压器; 稳压管IABSTRACTSeries to provide power supply for the transistor with large and bulky size-frequency transformers, size and weight are great filters, occupy a larger space, the quality of larger, less efficient not apply to the development of electronic technology is now the paper proposed the development of new power views.In order to apply more power electronics miniaturization and light requirements, switching power supply soon.Switching power supply using power semiconductor devices as switches, through periodic on-off switch, control switch to adjust the air component of the total output voltage, because switching power supply is directly rectified mains voltage, filter, adjustment, no power transformer, high frequency, filter capacitance, inductance is small, so relatively small size, low power consumption and switching power supply on the application of strong power, so switch power gradually replaced the traditional power.Switching power supply prompted the development of power electronic devices toward the light of the development of a variety of switching power supply topology, select the appropriate topology, the appropriate device, is the top priority of switching power supply design. Fly back type switch power supply plays a role that cannot be replaced because of its structure and low cost, it can be the best choice for low power source.Keywords：switch power supply;Topology Structure;Transformer; stabilivolt目录摘要 (I)ABSTRACT ........................................................... I I 第一章绪论.................................................... - 4 -1.1 课题的背景以及选题意义................................. - 4 -1.2 本课题的主要研究内容................................... - 5 - 第二章主电路的选择以及原理.................................... - 6 -2.1 开关电源的几种基本的拓扑结构........................... - 6 -2.1.1 Buck电路......................................... - 6 -2.1.2 Boost电路........................................ - 7 -2.1.3 Buck-boost电路................................... - 8 -2.2 主电路拓扑结构的选择................................... - 9 -2.2.1 电路拓扑结构选择要注意的问题..................... - 9 -2.2.2 基本拓扑结构的对比............................... - 9 -2.2.3 主电路拓扑结构的选择............................ - 10 -2.3 单端反激电路.......................................... - 11 -2.3.1 单端反激电路的基本原理.......................... - 11 -2.3.2 单端反激电路的工作波形图........................ - 12 -2.4 本章小结.............................................. - 12 - 第三章控制电路的选择及原理................................... - 13 -3.1 控制电路.............................................. - 13 -3.1.1 电压型集成控制电路.............................. - 13 -3.1.1 电流型集成控制电路.............................. - 14 -3.2 UC3843的原理及参数 ................................... - 15 -3.3 UC3843工作描述 ....................................... - 17 -3.4 本章小结.............................................. - 19 - 第四章 DC-DC开关电源整体设计................................. - 20 -4.1 DC-DC开关电源的框图设计 .............................. - 20 -4.2 DC-DC开关电源中主要元器件 ............................ - 21 -4.2.1 功率开关晶体管.................................. - 21 -4.2.2 光电耦合器...................................... - 23 -4.2.3 TL431 ........................................... - 25 -4.2.4 变压器.......................................... - 25 -4.3 本章小结.............................................. - 26 - 第五章 Protel电路仿真....................................... - 27 -5.1 Protel软件 ........................................... - 27 -5.2 电路原理图............................................ - 27 -5.3 PCB版图 .............................................. - 28 -5.4 本章小结.............................................. - 28 - 第六章电路板的调节........................................... - 29 -6.1 工作状态波形图........................................ - 29 -6.2 本章小结.............................................. - 32 - 第七章电路板的焊接........................................... - 33 -6.1 电路板焊接方法........................................ - 33 -6.2 电路板焊接注意事项................................... - 33 -6.3 本章小节............................................. - 34 - 第八章总结................................................... - 35 -参考文献....................................................... - 36 - 致谢........................................................... - 37 - 附录电路图.................................................... - 38 -第一章绪论1.1 课题的背景以及选题意义开关电源的前身是线性稳压电源。
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》范文
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》篇一隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究一、引言随着环保理念的普及和能源危机意识的提高，可再生能源如光伏发电受到了广泛关注。
其中，隔离式光伏发电系统以其出色的安全性和高效率在能源领域发挥着重要作用。
推挽正激DC/DC 变换器作为隔离式光伏发电系统中的关键部分，其性能的优劣直接影响到整个系统的运行效率和稳定性。
因此，对推挽正激DC/DC变换器的研究具有重要的理论意义和实践价值。
二、推挽正激DC/DC变换器的基本原理与特点推挽正激DC/DC变换器是一种将直流电压进行转换和调节的电路。
它主要由两个开关管、两个二极管、一个变压器和滤波电路等组成。
当开关管工作时，通过控制其通断时间，使得变压器在初级线圈中产生交流电，从而在次级线圈中产生正激式输出电压。
其特点是结构简单、转换效率高、可靠性高等。
三、隔离式光伏发电系统中推挽正激DC/DC变换器的应用在隔离式光伏发电系统中，推挽正激DC/DC变换器主要用于将光伏电池板输出的直流电压进行转换和调节，以满足系统对电压和电流的需求。
同时，通过控制开关管的通断时间，可以实现最大功率点跟踪（MPPT），提高光伏电池板的发电效率。
此外，推挽正激DC/DC变换器还具有电气隔离的功能，保障了系统的安全性。
四、推挽正激DC/DC变换器的研究现状与挑战目前，针对推挽正激DC/DC变换器的研究主要集中在优化其电路结构、提高转换效率、降低能耗等方面。
然而，在实际应用中仍存在一些挑战，如开关管的电压和电流应力大、电磁干扰（EMI）等问题。
因此，如何降低开关管的应力、提高变换器的稳定性、减少EMI等问题成为当前研究的重点。
五、推挽正激DC/DC变换器的优化设计与实验分析针对上述问题，本文提出了一种优化设计的推挽正激DC/DC 变换器。
首先，通过改进电路结构，降低开关管的电压和电流应力；其次，采用软开关技术，减少开关过程中的能量损失；最后，通过优化控制策略，提高系统的稳定性和可靠性。
基于UC3846的推挽正激DC_DC变换器的设计_白志青
诊与急救、中医基础理论等农村医疗工作适用性课程，坚持早临床、多 临床、反复临床，增加实践教学的比例，构建分层次、分阶段的实践教学 体系；突出分流方向类课程，加强健康教育、预防与保健、全科医学概论 等今后工作中常需用到的全科医学知识、预防医学知识的学习。
2.以“订单式”培养为契机，建设优质的教学资源，大力促进教学改 革
图 4 输入过/欠压保护电路 还有就是，当 2705 输出高电平时，三极管饱和接通使得电路支路 接地。电路中有电容 C6 的存在，使得电路加速，而三极管的导通会推 迟。三极管的导通压降比晶闸管的要小，所以晶闸管不能连续导通，即 晶闸管恢复关断。当过/欠压故障消除后，系统重新输出脉冲[4][5]。 2.2 输入过流/过载保护电路 当电路中检测到电流过大、负载过载的信号时，比较器 LM2903 就 会输出低电平，光耦 2705 同时输出高电平，经 D7 加在控制电路的引脚 16 上，也会使得脉冲输出封锁。电路由晶闸管维持导通，只有当系统电 流在正常输入范围内且不过载时，系统重新输出启动信号才有脉冲输 出[6]。输入过流/过载保护电路如图 5 所示。
0.引言 推挽拓扑结构为升压电源最常用的拓扑结构（如：联能和协欣），适 用于低压大电流电路。推挽变换器电路结构简单，其高频变压器磁芯 亦是双向磁化，而且对变压器的绕制要求较高，必须具有良好的对称 性。变压器的磁芯偏磁对器件参数的一致性和驱动电路驱动信号脉宽 的一致性提出了较高的要求，同时控制方式也要求采用电流型控制方 案，增加电路的复杂性和难度。但是高频变压器上直接施加输入电压， 因而只用两个功率开关管便能获得较大的功率输出，而且两路驱动电 路无需隔离，因此驱动电路可以简化。这是推挽电路最明显的优点。 但推挽电路也有两个缺点：一是在开关管关断时原边线圈的漏感能量 释放困难，而且，会在开关管上形成关断尖峰，易导致开关管损坏。二 是器件或电路的不对称会引起磁芯偏磁，导致磁芯饱和。本设计的主 拓扑采用较为新颖的推挽正激电路，与推挽电路相比，推挽正激电路在 推挽变压器初级两个绕组的同名端增加了箝位电容 C0。 1.推挽正激 DC-DC 变换器硬件电路的设计 1.1 新型推挽正激电路 针对推挽电路两个明显的缺点，本设计的主电路采用新型推挽正 激电路，是在以往的推挽变压器初级两个绕组的同名端增加了箝位电 容 C0，推挽电路的工作性能因 C0的加入而得到很大改善[1-3]。推挽正激 电路如图 1 所示。
26421436_基于推挽电路的大功率直流电源设计
电气传动2016年第46卷第5期基于推挽电路的大功率直流电源设计姜艳姝，郭东，徐兴（哈尔滨理工大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150080）摘要：基于PWM 控制的推挽式DC-DC 直流升压电路的系统结构，设计了一款2kW 大功率直流升压变换器。
该推挽拓扑结构采用2组高频变压器并联的升压方式，用1组驱动信号同时驱动2个开关管，转换效率高，对器件的参数要求不高。
最后研制出了额定直流48V 输入，直流310V 输出，2kW 功率的DC/DC 变换器。
通过实验证明该变换器具有较高的效率与实用价值。
关键词：PWM 控制；高频变压器；开关管；DC/DC 中图分类号：TM433文献标识码：ADesign a DC Power Supply Based on Two Series Transformer of Push⁃pull CircuitJIANG Yanshu ，GUO Dong ，XU Xing（Automation Institute ，Harbin University of Science and Technology ，Harbin 150080，Heilongjiang ，China ）Abstract:Based on PWM control of push⁃pull DC-DC booster circuit system structure ，a 2000W DC boostconverter was designed.The push ⁃pull topology adopted two sets of high frequency transformer in parallel way ofbooster ，with a set of driving signal to drive both switch tube ，high conversion efficiency ，and the parameters of the request was not too high to the device.Finally 2000W DC/DC converter was developed with DC 48V input ，DC310V output.Experiments show that the converter has more efficiency and practical value.Key words:PWM controller ；high⁃frequency transformer ；switching tube ；DC-DC作者简介：姜艳姝（1971-），女，博士，教授，Email ：*********************.cn开关型DC/DC 变换器采用功率半导体器件作为开关，其功耗小，效率高，转换效率可达70%~95%。
(UC1846)推挽式开关电源设计
基于UC1846的推挽式开关电源的设计王先永，尹斌，吴海新，顾元强河海大学，南京，(210098）E-mail: Hongxian1682002@摘 要：本文为压力传感器设计了一款供电开关电源。
该电源选用推挽作为DC/DC 变换拓扑，采用电流模式PWM 控制器UC1846来实现控制电路的设计。
文章内容主要包括芯片UC1846的特点、主电路、变压器的详细设计过程、控制回路电路和保护电路，并且给出试验波形。
关键词：UC1846，推挽变换器，开关电源1.引言推挽变换器是最早的拓扑之一，可有多个输出，输出端与输入端不共地，输出电压可高于或低于直流输入电压，因而一直被广泛用应且在大多数的情况下远行良好。
然而，当输出功率大幅度增加或两个双晶体管因温度升高而存储时间不同、导通时间不相等时，高频变压器将出现磁通不平衡现象，最终导致变压器磁心饱和，开关管损坏。
虽然文献【1】提出解决磁通不平衡的方法：磁心加气隙、增加初级绕组电阻、使用MOSFET 功率开关管，但是，推挽变换器仍然失去了优势。
大约8年前，一种电压和电流同时被检测的新型控制模式，特别是专为该模式设计的新型PWM 芯片－UC1846出现，解决了推挽磁通不平衡问题]1[，使得推挽变换器在输入低电压、输出大电流用应场合重新获得了生机。
本文基于UC1846电流模式控制芯片，采用推挽变换器拓扑开发一款DC27V/DC12V ，输出8A 的直流电源，内容涉及UC1846的功能特点，变压器的详细设计过程，主控制回路电路，保护电路，及主要试验波形。
2.芯片介绍UC1846是Intorde 公司推出的电流脉宽调制芯片，该芯片双端输出，能直接驱动双极型功率管或场效应管。
芯片内部结构方块图如图1所示，封装引脚如图2所示。
该芯片主要优点是功能齐全，良好的线性调整率，自动前馈补偿，强大的带载响应特性，欠压保护，软启动，终端锁机保护]3[。
UC1846采用精度为±1％的5.1V 基准电源，能提供30mA 的电流，可以作为电路中电压和电流的给定基准。
推挽式直流开关电源的设计
推挽式直流开关电源的设计一、设计思路推挽式直流开关电源包括输入滤波电路、交流/直流转换电路、开关电源电路和输出滤波电路四个部分。
其基本工作原理是通过开关管控制直流输入电压，从而实现不间断地得到稳定的直流输出电压。
设计的关键是选择合适的开关管、变压器以及滤波电路的参数。
二、设计步骤1.确定输入电压和输出电流首先需要确定输入直流电压的范围和输出电流的需求。
根据实际应用确定合适的数值。
2.选择开关管和变压器根据输入电压的范围，选择合适的开关管和控制电路。
常用的开关管有MOSFET、IGBT等。
同时，根据输出电流需求选择合适的变压器，保证可以提供足够的功率。
3.设计输入滤波电路输入滤波电路的作用是抑制输入电压的纹波和电磁干扰，提供稳定的工作电压。
常用的滤波电路有LC滤波电路和小波滤波电路。
选择合适的电容和电感，并进行计算和仿真以确保输出电压的稳定性。
4.设计开关电源电路开关电源电路由开关管、变压器和控制电路组成。
控制电路包括PWM 调制电路、功率调制电路和保护电路。
根据实际需求设计采用合适的控制电路，确保输出电压稳定，同时具备过电流保护、过热保护等功能。
5.设计输出滤波电路输出滤波电路的作用是进一步降低输出电压的纹波和噪声。
常用的滤波电路有LC滤波电路和电容滤波电路。
通过选择合适的电容和电感，并进行计算和仿真，确保输出电压的质量。
6.进行电路仿真和调试将设计的电路进行仿真，并进行调试，确保电路的稳定性和可靠性。
通过调整参数和部件选型，优化电路性能。
7.制作和测试原型根据设计结果，制作实际的电路原型，并进行测试和验证。
确保电路实现了设计要求。
三、注意事项1.合理选择开关管和变压器，确保输入输出电压和电流的匹配，避免过载和烧坏元件。
2.进行适当的散热设计，保持电路的温度在可接受范围内。
3.确保稳定的输入电源，选用合适的输入滤波电路，减少输入电源的纹波和噪声对开关电源的影响。
4.进行充分的电路仿真和调试，确保电路性能和稳定性。
推挽式DCDC开关恒压源的设计).
闽江学院本科毕业论文（设计）题目推挽式 DC-DC 开关恒压源的设计学生姓名学号系别物理学与电子信息工程系专业电子信息工程（ 2）班指导老师职称达成日期2010讲课老师年 4 月闽江学院毕业论文（设计）诚信申明书自己郑重申明：兹提交的毕业论文（设计）《推挽式DC-DC 开关恒压源的设计》，是自己在指导老师沈耀国的指导下独立研究、撰写的成果；论文（设计）未剽窃、剽窃别人的学术看法、思想和成就，未窜改研究数据，论文（设计）中所引用的文字、研究成就均已在论文（设计）中以明确的方式注明；在毕业论文（设计）工作过程中，自己恪守学术规范，恪守学校有关规定，依法享有和肩负由此论文（设计）产生的权益和责任。
申明人（署名）：年月日摘要开关电源作为一种新式的电源，拥有体积小、质量轻和节俭能源等特色，渐渐在计算机，通信等方面获取宽泛的应用。
本文中介绍了开关电源的构成、分类和控制等方面，跟着电力电子技术的发展，特别是大功率器件的快速发展，将开关电源的工作频次提高到相当高的水平，使其拥有高稳固性和高性价比等特征。
在本设计中，开关电源是一种采纳推挽式的高频电源变换电路，主要构成有： PWM电路，这部分电路采纳KA3525芯片，并经过输出电压的采样电压加在偏差放大器的反相输入端桑实现稳压；推挽式变换器，实现DC-DC变换；整流滤波电路，经过整流滤波获取最后的稳固无扰乱的电压；反应赔偿电路，通过反应电压，以改变KA3525的输出，进而使输出电压保持稳固。
重点词：推挽式； PWM；电源AbstractAs a new power source ,the switching power supply ,taking on such features as small volume、 light weigh and economical energy, is used gradually and widely in computer and communication ,etc. The paper introduces the consistence, the classification and the control of the switching power supply ,with the development of power electronic technology, especially the rapid development of the high power compoments , the operating frequency of the switching power supply is enhanced to a realitive high level, owning such features as high stability and high performance-to-price.In this design, the switching power supply is one kind of push-pull the high frequency power source transfer network, the main composition includes: The PWM electric circuit, this part of electric circuits use the KA3525 chip, and adds through output voltage's sampling voltage in the erroneous amplifier's opposition input end mulberry realizes the constant voltage; The push-pull converter, realizes the DC-DC transformation; The rectification filter circuit, obtains the final stable non-disturbance voltage through the rectification filter; Feedback compensation circuit. Changing the output KA3525 through to feedback voltage , thus output voltage is stability.Key words: push-pull; pulse width modulation; power supply目录1 绪论 (1)1.1 开关电源的概略 (1)1.2 开关电源的构成 (1)1.3 开关电源设计中存在的问题 (3)1.4 开关电源的发展趋向 (4)2 系统方案设计与选择 (5)2.1 自激型推挽式变换器 (5)2.2 它激型推挽式变换器 (7)2.3 方案剖析 (9)3 电路理论剖析与设计 (10)3.1 基来源理框图 (10)3.2 推挽式变换器 (10)3.3 它激型推挽式直流变换器中的PWM 电路 (11)3.4 整流滤波电路 (12)3.5 反应赔偿电路 (12)4 参数计算 (14)4.1 功率因数 (14)4.2 变压器的设计 (14)4.3 整流二极管的型号和滤波电容，电感的计算 (15)4.4 输出电压的计算 (16)4.5 实验数据 (16)5 结语 (17)参照文件 (18)附录 (19)致谢 (20)推挽式 DC-DC开关恒压源的设计1 绪论为了推进社会节俭能源，提高能源利用效率，保护和改良环境，促进经济社会全面协调可连续发展，经济节能的电源愈来愈获取重视，同时也在飞腾的发展。
一种推挽式Boost DCDC变换器的研究
一种推挽式Boost DCDC变换器的研究摘要：随着电力电子技术的迅速发展，双向DC/DC变换器的应用日益广泛。
文章提出在双向DC/DC变换器中用到的一种推挽式Boost DC/DC变换器，全面分析这种变换器的工作原理并阐述其缺点，利用PSPICE仿真软件对其进行建模仿真。
0 引言电力电子技术是研究电能变换原理与变换装置的综合性学科，是电力行业中广泛运用的电子技术。
电力电子技术研究的内容非常广泛，包括电力半导体器件、磁性元件、电力电子电路、集成控制电路以及由上述元件、电路组成的电力变换装置，其中电力变换技术是开关电源的基础和核心。
由于生产技术的不断发展，双向DC/DC变换器的应用也越来越广泛，主要有直流不停电电源系统（DC-UPS）、航空电源系统、电动汽车等车载电源系统、直流功率放大器以及蓄电池储能等应用场合。
而双向DC/DC变换器中，升压变换和降压变换是双向DC/DC变换器中两个组成部分，在DC/DC升压式电路中，通常采用的拓扑结构有Boost、Buck、Boost和推挽三种。
而当输入电压比较低，功率不太大的情况下，一般优先采用推挽结构。
本文着重介绍一种推挽式Boost DC/DC变换器，对其工作原理进行分析并对这种变换器进行建模及仿真。
1 推挽式Boost DC/DC变换电路工作原理推挽式Boost DC/DC变换器的拓扑结构，如图1所示，前面一级升压电路可以看作是一个Boost升压电路，通过调整开关管S1的占空比来调节变压器原边输入电压；后面一级升压电路是一个推挽式变换电路，也可以看作是由两个正激式变换器组合来实现的，该变换器是由一个具有中心抽头的变压器和两只开关管S2、S3构成的。
这两个正激式变换器在工作过程中相位相反，在一个完整的周期中交替把能量传递给负载，所以称为推挽式变换。
图1 推挽式BoostDC/DC变换器功率开关管S1、S2、S3的发射极直接连接在电源负极，因此该变换器的驱动电路继承了一般推挽式变换电路的优点：基极驱动十分方便、简单，不需要进行电气隔离就可以直接驱动。
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》范文
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》篇一隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究一、引言随着可再生能源的日益重要性和环保意识的提升，光伏发电技术得到了广泛的应用。
在光伏发电系统中，DC/DC变换器起着关键的作用，能够有效地转换和管理电能。
隔离式推挽正激DC/DC变换器，作为一种高效、可靠的电力电子设备，在光伏发电系统中得到了广泛的应用。
本文旨在研究隔离式光伏发电用推挽正激DC/DC变换器的工作原理、性能分析及其在光伏发电系统中的应用。
二、推挽正激DC/DC变换器的工作原理推挽正激DC/DC变换器是一种基于开关电源技术的电力电子设备，其工作原理是通过两个开关管交替工作，将直流电源的电能转换为高频交流电，再通过变压器进行电压变换和电气隔离。
在推挽正激的工作方式中，两个开关管在一定的频率下交替工作，使变压器初级侧的电流在每个周期内都保持连续，从而提高了效率。
三、隔离式光伏发电用推挽正激DC/DC变换器的特点隔离式推挽正激DC/DC变换器在光伏发电系统中，除了具备传统推挽正激变换器的优点外，还具有电气隔离的特点。
这能有效保障系统的安全性和稳定性。
此外，该变换器还具有高效率、高功率密度、低成本的优点，使其在光伏发电系统中得到了广泛的应用。
四、隔离式推挽正激DC/DC变换器的性能分析在光伏发电系统中，隔离式推挽正激DC/DC变换器的性能直接影响系统的整体性能。
通过对变换器的工作原理和结构进行分析，我们可以发现其具有较高的转换效率和较低的能耗。
此外，该变换器还具有良好的动态性能和稳定性，能有效地应对光伏发电系统中的各种变化和挑战。
五、隔离式推挽正激DC/DC变换器在光伏发电系统中的应用在光伏发电系统中，隔离式推挽正激DC/DC变换器主要用于将光伏电池板产生的直流电转换为适合系统使用的电压和电流。
通过该变换器的工作，可以有效地提高系统的效率和稳定性，同时保障系统的安全运行。
此外，该变换器还可以与其他电力电子设备配合使用，如逆变器、储能系统等，共同构成一个完整的光伏发电系统。
推挽式DCDC开关电源的设计与校正
第23卷第6期合肥工业大学学报(自然科学版)V o l.23N o.6 2000年12月JOU RNAL O F H EFE I U N I V ER S IT Y O F T ECHNOLO GY D ec.2000推挽式DC DC开关电源的设计与校正张 兴, 马先奎, 张崇巍(合肥工业大学电气工程学院,安徽合肥 230009)摘 要:文章给出了应用状态空间平均法所建立的推挽式DC DC变换器的动态小信号数学模型,得出了闭环系统框图和传递函数。
并在此基础上应用自动控制理论设计和校正了一系统。
分析了比例校正方式对系统性能的影响,并展望了对系统性能更好的校正方式。
仿真结果表明了小信号数学模型的正确性和实用性。
关键词:状态空间平均法;开关电源;小信号数学模型;校正中图分类号:TM401.1 文献标识码:A 文章编号:100325060(2000)0620957205D esign and correction of push-pull DC DC sw itch i ng power supplyZHAN G X ing, M A X ian2ku i, ZHAN G Chong2w ei(Schoo l of E lectrical Engineering,H efei U niversity of T echno logy,H efei230009,Ch ina)Abstract:T he s m all signal m athem atical m odel of p u sh2p u ll DC DC converter is con structed by app lying the state2sp ace m ethod,and the clo sed2loop system b lock diagram and tran sfer functi on are p ropo sed.T hen a system is designed and co rrected w ith au tom atic con tro l theo ry.T he effect of P I co rrecti on on the system p rop erty is discu ssed,and P I co rrecti on is com p ared w ith o ther co rrecti on m ethods.T he si m u lati on resu lts indicate that the s m all signal m odel is co rrect and feasib le.Key words:state2sp ace m ethod;s w itch ing pow er supp ly;s m all signal m athem atical m odel;co rrecti on0 引 言开关电源(Sw itch ing Pow er Supp ly)与传统的线性电源相比较,具有效率高、重量轻、体积小等优点,近年来得到广泛的应用和发展。
推挽式直流开关电源的设计
推挽式直流开关电源的设计摘要随着现代通讯技术的飞速发展，对通讯电源的重量、体积、可靠性、效率等提出了更高的要求。
而应用于中大功率场合的移相全桥DC/DC变换器具有结构简单、输出功率大、效率高、易实现软开关、功率开关管所承受的电压电流应力小等一系列优点，因此，对它进行研究具有十分重要的意义。
本文首先对DC/DC升压变换器的电流触发主电路、输入电路、反馈电路控制芯片、推挽变压器进行了详细的讲解，其中重点对MOS 场效应管的损耗问题进行了研究和分析。
其次本文也对本实验用到的器件进行了简单的介绍并给出了所需器件的参数，建立了模型并用Protel Altium Designer 6.9仿真软件对系统的稳定性进行了分析。
最后根据自己的仿真结果做出了实际电路并进调试一切正常，达到了所需要的效果。
关键词：DC/DC电压变换器；推挽变压器；反馈电路控制芯片AbstractWith the rapid development of modern communication technology, communication power of the weight, volume, reliability, efficiency, and put forward higher requirements. The power applied to the phase-shifted full-bridge where the DC/DC converter has a simple structure, high output power, high efficiency, easy to realize soft-switching, the power switch is exposed to a series of voltage and current stress of the advantages, therefore, its study is of great significance. This article first DC/DC boost converter current triggering the main circuit, input circuit, feedback circuit control chip, push-pull transformers were in detail.The focus of the MOS FET loss problems were studied and analyzed. Secondly, the paper also used in this study a brief introduction devices and gives the necessary parameters of the device, the establishment of a model and simulation using Protel Altium Designer 6.9 software to analyze the stability of the system. Finally, the simulation results according to their actual circuit and thus made all the normal debugging, achieves the required effect.Keywords: DC/DC boost converter; push-pull transformer; feedback circuit control chip目录摘要 (I)1 绪论 (1)1.1开关电源的发展历程 (1)1.2开关电源的分类 (1)1.2.1按驱动方式分类 (1)1.2.2按能量转换过程的类型分类 (2)1.2.3按输入与输出是否隔离分类 (2)1.2.4按功率开关管关断和开通工作条件分类 (2)1.3开关电源的特点 (2)1.4本文主要工作 (3)2 开关电源的基础知识 (4)2.1开关电源DC/DC变换器的软开关技术分类 (4)2.2开关电源移相全桥DC/DC变换器控制技术 (5)2.3开关电源常用拓扑结构 (6)2.3.1非隔离式开关电源拓扑结构 (6)2.3.2隔离式开关电源拓扑结构 (8)2.3.3开关电源各种拓扑结构的比较 (10)2.4开关电源的调制方式 (10)2.4.1脉冲宽度调制 (10)2.4.2 脉冲频率调制 (10)2.4.3 混合调制 (11)2.5开关电源的控制方式 (11)2.5.1电压控制模式 (12)2.5.2电流控制模式 (13)3 开关电源主电路的设计 (15)3.1逆变器的工作原理 (15)3.2换器的滤波电容和电感的选取 (16)3.2.1滤波电容的选取 (16)3.2.2滤波电感的选取 (16)3.2.3高频逆变电源的设计核心就是变压器的设计 (17)3.3变压器绕制步骤 (18)3.4硬件抗干扰措施 (19)3.5仿真结果 (19)4 开关电源控制芯片的设计 (22)4.1 TL494芯片简介 (22)4.2外围电路的介绍 (26)4.3仿真结果 (27)5 开关电源反溃电路的设计 (28)5.1电源反馈部分的工作原理 (28)5.2仿真结果 (30)6 结论 (31)致谢 (33)参考文献 (34)1 绪论1.1开关电源的发展历程随着电子技术的发展, DC/DC 电源已经形成一个庞大的工业, 材料、工艺、外封装的不断改进, 使DC/DC产品普遍被工业界采用, 并在军界、医疗、宇航等领域迅速推广。
推挽式DC-DC开关电源混合电路设计的开题报告
推挽式DC-DC开关电源混合电路设计的开题报告1. 选题背景与意义随着电子技术的不断发展，各种电子设备的应用日益广泛，对于电源逐渐提出了更高的要求。
推挽式 DC-DC 开关电源是一种电压转换器，因具有结构简单、高效率、输出电压稳定等优点，被广泛应用于各种电子设备中。
然而，传统推挽式 DC-DC 开关电源存在着电磁干扰和输出波形失真等问题，为此，混合电路可以提高电源的稳定性和抗干扰能力。
本论文选题旨在探究推挽式 DC-DC 开关电源混合电路的设计方法和性能优化，为实际应用提供理论基础和技术支持。
2. 研究内容和目标本论文的研究内容主要包括推挽式 DC-DC 开关电源混合电路的基本原理和设计方法，以及输出电压稳定性和抗干扰性能的优化方法。
具体研究目标如下：(1) 研究推挽式 DC-DC 开关电源的工作原理和基本结构，探究优化设计的思路和方法。
(2) 采用混合电路的设计方法，结合电容式和电感式输出滤波电路，提高推挽式DC-DC 开关电源的输出电压稳定性和抗干扰能力。
(3) 分析并优化混合电路的参数，对输出电压稳定性、效率和抗干扰能力进行模拟仿真和实验测试。
(4) 验证推挽式 DC-DC 开关电源混合电路的性能优化，并与传统推挽式 DC-DC开关电源进行对比。
3. 研究方法和步骤本论文采用理论研究和实验测试相结合的方法，具体步骤如下：(1) 文献调研和理论研究：对推挽式 DC-DC 开关电源的基本原理和混合电路设计方法进行深入研究，并分析其存在的问题和改进空间。
(2) 系统设计：采用混合电路设计方法，包括电容式和电感式输出滤波电路的设计和参数分析。
(3) 模拟仿真：利用电路仿真软件进行电路仿真，分析混合电路设计的优化效果。
(4) 实验测试：设计和搭建实际电路，并进行性能测试，验证混合电路的实际效果。
(5) 总结分析：对实验结果进行分析和总结，评估推挽式 DC-DC 开关电源混合电路的优化效果。
4. 预期成果和意义本论文预计可以实现推挽式 DC-DC 开关电源混合电路的优化设计，并验证其输出电压稳定性和抗干扰能力的提高。
(精品word)推挽式开关电源设计(节选)
陶显芳开关电源原理与设计1-8．双激式变压器开关电源所谓双激式变压器开关电源，就是指在一个工作周期之内,变压器的初级线圈分别被直流电压正、反激励两次。
与单激式变压器开关电源不同，双激式变压器开关电源一般在整个工作周期之内，都向负载提供功率输出。
双激式变压器开关电源输出功率一般都很大，因此，双激式变压器开关电源在一些中、大型电子设备中应用很广泛。
这种大功率双激式变压器开关电源最大输出功率可以达300瓦以上,甚至可以超过1000瓦。
推挽式、半桥式、全桥式等变压器开关电源都属于双激式变压器开关电源.推挽式开关电源使用的开关变压器有两个初级线圈，它们都属于励磁线圈,但流过两个线圈的电流所产生的磁力线方向正好相反,因此，推挽式开关电源变压器属于双激式开关电源变压器；另外，推挽式开关电源变压器的次级线圈会同时被两个初级线圈所产生的磁场感应,因此,变压器的次级线圈同时存在正、反激电压输出；推挽式开关电源有多种工作模式，如:交流输出、整流输出、直流稳压输出，等工作模式,各种工作模式对变压器的参数要求会有不同的要求。
1—8—1．推挽式变压器开关电源的工作原理在双激式变压器开关电源中，推挽式变压器开关电源是最常用的开关电源。
由于推挽式变压器开关电源中的两个控制开关K1和K2轮流交替工作,其输出电压波形非常对称，并且开关电源在整个工作周期之内都向负载提供功率输出，因此,其输出电流瞬间响应速度很高,电压输出特性也很好。
推挽式变压器开关电源是所有开关电源中电压利用率最高的开关电源，它在输入电压很低的情况下,仍能维持很大的功率输出，所以推挽式变压器开关电源被广泛应用于DC/AC逆变器,或DC/DC转换器电路中。
1-8—1-1．交流输出推挽式变压器开关电源一般的DC/AC逆变器，如交流不间断电源（简称UPS），大多数都是采用推挽式变压器开关电源电路.这种DC/AC逆变器工作频率很高，所以体积可以做得非常小；由于这个特点，推挽式变压器开关电源也经常用于AC/AC转换电路中，以减小电源变压器的体积。
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孟 赟(1983!),女,硕士研究生,研究方向为DC /DC 电源及太阳能光伏发电系统。
利用推挽正激技术设计DC /DC 开关电源孟 赟1, 王 凯2, 潘俊民1(1.上海交通大学电气工程系,上海 200240;2.华北电网有限公司,北京 100053)摘 要:利用推挽正激变换技术设计了DC /DC 开关电源。
提出了基于推挽正激变换技术的电源电路拓扑和结构,阐述了该开关电源的工作及控制原理,并利用PSp ice 软件对该电路拓扑进行了仿真。
实验结果表明,该开关电源输出稳定、波形理想。
关键词:推挽正激;高频链;开关电源中图分类号:TM 46 文献标识码:B 文章编号:1001 5531(2007)17 0057 04A DC /DC S w itching Po w er Suppl y Based on Push PullFor ward Conversion T echni queME NG Yun 1, WANG K a i 2, PA N Jun m in1(1.Depart m ent of E lectrical Eng i n eering ,Shanghai Jiaotong University ,Shanghai 200240,Ch i n a ;2.North of Ch i n a E lectric Po w er G rid Co .,Ltd .,Be ijing 100053,Ch i n a)Abstract :A DC /DC s w itch i ng pow er supp l y was des i gned by using pus h pu ll for w ard conversi on techn i que .The topology and structure o f s w itch i ng power supp l y based on push pull for w ard conversion techn i que w as presen ted .T he opera ti on and contro l pr i nciple o f the s w itch i ng power supply w as expounded ,and the c ircuit topo l ogy was si m ulated by PSpice so ft wa re .The exper i m ent res u lt show s tha t t he s w itchi ng po w er supp l y s 'output is stab l e w ith i deal wave .K ey words :pu sh pull forward ;high frequency link (H FL);s w itch i ng po w er supp ly王 凯(1976!),男,工程师,硕士,从事继电保护工作。
潘俊民(1947!),男,教授,博士生导师,研究方向为电力传动及自动化、智能控制系统。
0 引 言开关电源被誉为高效节能电源,它代表着稳压电源的发展方向,现已成为稳压电源的主流产品。
由于开关电源内部调整管工作在高频开关状态时,其等效电阻很小,当流过大的电流时,消耗在调整管上的能量很小,故电源效率可达70%~90%,比普通的线性稳压电源提高了近1倍。
同时,利用了高频链技术的开关电源体积小、重量轻、可靠性高,该技术是实现高功率密度、高变换效率、优良综合性能DC /DC 变换的合理方案。
图1为带高频变压器的DC /DC 变换的结构框图。
目前,有变压器隔离的DC /DC变换技术在传图1 DC /DC 变换器结构框图统的拓扑结构中较为常用的是推挽变换器和正激变换器[6](见图2)。
传统正激变换器和推挽变换器两种电路拓扑各有各自的优缺点,但都具有一定的局限性:单端正激变换器为了防止变压器磁芯饱和,存在去磁复位的问题,故对占空比有一定的限制条件;推挽变换器功率开关管承受的电压应力高,只适用于低输入电压的场合,而且开关管关断时漏感能量通用低压电器篇(a)推挽变换器拓扑(b)正激变换器拓扑图2 传统DC /DC 变换器拓扑结构在开关管上引起高的电压尖峰,给主功率变压器的绕制提出了很高的要求,同时变压器的偏磁问题给器件的一致性和驱动电路脉冲宽度的一致性提出了较高的要求[6]。
若将两种电路有机地结合在一起,同时保留两种电路的优点、克服它们的缺点的话,所得到的电路将是非常理想的。
通过一个无损元件!!!电容将推挽变换器和正激变换器结合在一起的电路即推挽正激变换器。
1 推挽正激变换器主电路图3为推挽正激变换器的电路拓扑结构。
图中,关键的部分是变压器T 和电容C 。
变压器的原边绕组L p1和L p2的匝数是相等的,变压器的副边接入了全桥整流电路。
该电路与推挽电路的不同之处就在于两个开关器件S 1和S 2中间接入了图3 推挽正激变换器电路结构一个无损元件!!!箝位电容C ,另外两端接在直流电源的正负极上。
正是因为C 的存在,使得整个电路工作原理和效果完全不同于推挽电路,从而克服了推挽变换器和正激变换器的缺点[6]。
在电路稳态的时候,不论是S 1或S 2哪一个导通,C 都是跟变压器原边的一个绕组并联的[6],所以,C 上的电压总是上负下正,且约等于输入直流电源的电压U in 。
而U in 、U c 、U ds 1和U d s 2构成一个回路,由基尔霍夫电压定律可知:U i n +U c =U ds 1+U d s 2=2U in式中,U ds 1和U ds 2分别为S 1或S 2漏源极压降。
因为开关管漏源极压降U d s 1,2∀0(等于零的情况出现在漏源极承受电压为反偏,此时反向并联的二极管导通,漏源极电压被箝位在0),故开关管在工作过程中所承受的最大的电压应力是2U in ,因此,加入C 可消除开关管的电压过冲现象。
同时,由于C 的端电压具有浮动特性,如果选择合适的箝位电容值,即能保证变压器磁通在同一周期的两个半周期中有相等的伏秒数和磁芯的双向对称磁化,使激磁电流和磁通在周期结束时回到起始点,无直流偏磁的现象。
所以,推挽正激变换器的主要改进在于C ,它的引入抑制了开关管的电压尖峰,同时也抑制了推挽变换器固有的直流偏磁现象。
推挽正激变换器保持了推挽电路和正激电路的优点,克服了两者的缺点,具有:①抑制变压器的磁芯偏磁;②变压器磁芯双向磁化;③抑制开关管的关断电压尖峰等优点,在低压大电流的应用场合中获得了较高的效率,成为该场合较有优势的电路拓扑形式[6]。
2 工作及控制原理该电路的原边2个开关管采用高频固定占空比工作,即S 1和S 2交替导通,并且它们导通交替时有很小的死区延时,避免电源被直通。
经过高频变压器的升压或降压,再通过副边的整流桥就形成直流电压输出。
由于整个电路只有2个开关管,且以固定占空比交替导通,这就使得电路的控制电路十分简单。
3 系统仿真试验仿真原理图中的各个元件参数的设置如下:开关管使用PSp ice 元件库中提供的开关管模型,它由1个功率场效应管和1个反向二极管并联组成。
输入直流电压U in =48V;输出直流电压U out =15V;推挽正激箝位电容C =40 F ;副边电容C f =1000 F ;开关频率f =20k H z 。
系统接电阻性负载时,利用PSp ice 记录下输出电压波形如图4所示。
系统接电感性负载输出波形如图5所示。
图4带电阻性负载时输出电压波形图5 带电感性负载时输出电压波形4 实验结果设定电路输入电压为48V,输出为15V 。
图6为主电路正常工作时利用示波器记录的控制电路输出的驱动信号波形。
图中,示波器通道2所示为主电路下面开关管的驱动波形,示波器通道4所示为主电路上面开关管的驱动波形。
图6 控制电路输出的驱动波形在主电路正常工作的情况下,用示波器记录开关管栅源极电压U gs 和漏源极电压U ds ,如图7所示。
通道2是U gs ,通道4是U ds。
图7 主电路正常工作时U g s 和U ds 的波形可以看出,U gs 呈现高电平,即开关管导通时,U ds 近似为零,即开关管在导通时压降很小;U gs 呈现低电平,即开关管关断时,U ds 为2倍的电源电压,这是由电路拓扑决定的,说明电路工作是正常的。
利用示波器记录原边的箝位电容电压波形图如图8所示。
原边箝位电容电压始终保持与电源电压相等。
电路正常工作时,输出电压的波形图如图9所示。
由图可见,输出电压约为15V,电压十分平稳,毛刺很小,波形很理想,证明逆变器开关电源的实验是成功的。
图8原边箝位电容电压波形图9 输出电压波形5 结 语本文在研究推挽正激变换器的基础上,对推挽正激变换器的主电路拓扑进行了仿真,并进一通用低压电器篇步设计制作了样机,测定了实际工作中电路的各点电压值,证实了推挽正激变换技术可以得到非常可靠的稳定直流电压输出。
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