开关电源课程设计报告
开关电源课程设计
电力电子技术课程设计报告——关于开关电源的设计说明学院：电子信息工程学院班级：自动化专业05级2班姓名：孙波学号：200510310244指导教师：谭建敏时间：2008年7月10日开关电源设计说明一、设计要求：1.基本数据：输入：交流（AC）220V 50HZ电压变化范围：180V—240V输出：直流（DC）110V 5A 可调范围：50V—150V纹波系数：5%2.主电路：采用半桥变换电路全波整流3.控制电路：采用SG3525，开关频率40KHz，电压反馈及PI调节器二、原理框图及各部分电路图开关电源的构成原理：（一）输入电路：线性滤波电路、浪涌电流抑制电路、整流电路。
作用：把输入电网交流电源转化为符合要求的开关电源直流输入电源。
（二）．变换电路：含开关电路、输出隔离（变压器）电路等，是开关电源电源变换的主通道，完成对带有功率的电源波形进行斩波调制和输出。
（三）．控制电路：向驱动电路提供调制后的矩形脉冲，达到调节输出电压的目的。
（四）．输出电路：整流、滤波。
把输出电压整流成脉动直流，并平滑成低纹波直流电压。
输出整流技术现在又有半波、全波、恒功率、倍流、同步等整流方式。
开关电源的工作原理是:（1）.交流电源输入经整流滤波成直流;（2）.通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上;（3）.开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;（4）.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的.1、原理框图路2、主电路主电路包括了AC-DC-AC-DC变换。
采用半桥变换、全波整流电路（参考电力电子教材p201页、图RUo3、控制电路采用SG3525集成块，开关频率40KZ；驱动电路采用光耦电路。
电路原理如下图所示：SG3525图4.13SG3525特点如下：（1）工作电压范围宽：8—35V。
（2）5.1（1 1.0%）V微调基准电源。
（3）振荡器工作频率范围宽：100Hz¬—400KHz.（4）具有振荡器外部同步功能。
小功率开关电源课程设计报告
1.2整流滤波电路………………………………………………………………11
2控制电路设计……………………………………………………………………12
2.1 UC3842的特点………………………………………………………………12
2.2UC3842的引脚排列及内部框图…………………………………………13
《电力电子技术》
课程设计报告
题目：小功率开关电源的设计
华中科技大学
第1章课程设计目的……………………………………………………………………4
第2章课程设计题目描述与要求……………………………………………………4
1题目描述……………………………………………………………………4
2设计要求………………………………………………………………………5
(3)稳压范围宽。开关电源的交流输入电压在90~270 V内变化时，输出电压的变化在±2%以下。合理设计开关电源电路，还可使稳压范围更宽并保证开关电源的高效率；
（4）安全可靠，具有各种保护功能。在开关电源中，由于可以方便地设置各种形式的保护电路，因此当电源负载出现故障时，能自动切断电源，保障其功能可靠；
本次课程设计的安排旨在提升学生的动手能力，加强大家对专业理论知识的理解和实际运用，通过团队成员之间的密切配合，加强团员的合作协调能力。通过本次课程的历练，加强大家的自学能力，为大家做毕业设计做很好的铺垫。
第2章课程设计题目描述与要求
1题目描述
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。
图2.2开关电源的工作原理
上图中，a图为电路图，b图为波形图。
开关电源课程设计报告
太原理工大学课程设计任务书指导教师签名：日期：前言随着电力电子技术的发展，开关电源的应用越来越广泛。
反激式开关电源以其设计简单，体积小巧等优势，广泛应用于小功率场合。
开关电源以其小型、轻量和高效率的特点，被广泛地应用于各种电气设备和系统中，其性能的优劣直接关系到整个系统功能的实现。
开关稳压电源有多种类型，其中单端反激式开关电源由于具有线路简单，所需要的元器件少，能够提供多路隔离输出等优点而广泛应用于小功率电源领域。
本论文根据输入电压经EMI滤波设计整流桥，再与直流变压器开关管构成反激电路。
通过输出反馈经UC3842控制占空比，从而使输出电压稳定。
反激电路中开关管开通原边线圈储存能量，副边不导通。
原边关断时，线圈储存的能量通过互感向负载提供能量。
输出电压反馈由TL431和光耦构成，当输出稳定时，有一个稳定的电流；当输出电压增大时，TL431分流增加，发光二极管亮度改变，使三级管电流改变，致使开关管控制导通占空比改变，从而使输出电压减小。
另外，芯片UC3842引脚接一电流反馈，通过控制分压值实现截流保护，防止输出过电流。
设计中，直流变压器的设计是重点，需要计算其原边电感，原副边匝数，铁芯的选择，根据这些参数构造电路图，计算各电容电阻值及二极管承受的反压，选择合适的型号。
论文先介绍了开关电源及反激式开关电源，然后介绍器件选型，再分部分介绍主电路、控制电路和保护电路，最后附表为选择时参数参考表和总电路图。
目录前言第一章开关电源概述 (1)1.1开关电源综述 (1)1.2反激式开关电源介绍 (2)第二章总体方案的确定 (2)2.1总体设计思路及框图 (2)2.2仿真原理图 (3)第三章具体电路设计 (5)3.1EMI滤波电路 (5)3.2整流滤波电路设计 (6)3.3 高频变压器的设计 (7)3.4控制反馈电路的设计 (15)3.5保护电路的设计 (17)3.6输出侧滤波电路设计 (18)第四章电路仿真与结果 (19)4.1 EMI滤波电路 (19)4.2整流电路 (21)4.3反激型电路 (22)4.4反馈电路 (23)4.5总电路 (24)心得体会 (25)参考文献 (26)反激型开关电源电路设计第一章开关电源概述1.1开关电源综述电源是各种电子设备不可缺少的组成部分，其性能的优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠的工作。
开关电源课程设计报告
电力电子课程设计报告题目：开关电源课程设计专业：电气自动化班级：电气1012姓名学号:日期： 2011 年11月 16日一、设计要求（1）输入电压：AC220±10%V（2）输出电压: 12V（3）输出功率:12W（4）开关频率: 80kHz二、反激稳压电源的工作原理图2-1 反激稳压电源的电路图三、反激电路主电路设计(1)(1)NpVdc Ton Vo TrNsm-=+（3-1）1.反激变压器主电路工作原理反激式变换器以其电路结构简单,成本低廉而深受广大开发工程师的喜爱,它特别适合小功率电源以及各种电源适配器.但是反激式变换器的设计难点是变压器的设计,因为输入电压范围宽,特别是在低输入电压,满负载条件下变压器会工作在连续电流模式(CCM),而在高输入电压,轻负载条件下变压器又会工作在不连续电流模式(DCM);另外关于CCM模式反激变压器设计的论述文章极少,在大多数开关电源技术书籍的论述中, 反激变压器的设计均按完全能量传递方式(DCM模式)或临界模式来计算,但这样的设计并未真实反映反激变压器的实际工作情况,变压器的工作状态可能不是最佳.因此结合本人的实际调试经验和心得,讲述一下不完全能量传递方式(CCM) 反激变压器的设计.1）工作过程：S 开通后，VD 处于断态，W1绕组的电流线性增长，电感储能增加；S 关断后，W1绕组的电流被切断，变压器中的磁场能量通过W2绕组和VD 向输出端释放。
反激电路的工作模式：反激电路的理想化波形S i S i t o t oft t t tU i OO O O 反激电路原理图电流连续模式：当S 开通时，W2绕组中的电流尚未下降到零。
输出电压关系： 电流断续模式：S 开通前，W2绕组中的电流已经下降到零。
输出电压高于式（8-3）的计算值，并随负载减小而升高，在负载为零的极限情况下，….因此反激电路不应工作于负载开路状态。
B R B SB HO图 8-18 磁心复位过2. 设计原则和设计步骤变压器设计步骤：1）计算原边绕组流过的峰值电流。
多路开关电源课程设计
多路开关电源课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多路开关电源的基本原理与功能，掌握其电路组成及各部分的作用。
2. 学生能够运用所学的电路知识，分析并设计简单的多路开关电源电路。
3. 学生了解多路开关电源在实际应用中的优缺点，以及与其他类型电源的比较。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确选择和使用电子元件，搭建并测试多路开关电源电路。
2. 学生通过实践操作，掌握多路开关电源的调试和故障排除方法。
3. 学生能够运用相关软件或工具，进行多路开关电源电路的仿真与优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生积极探索、勇于实践的科学精神，增强学生对电子技术学习的兴趣。
2. 培养学生团队合作意识，学会在团队中分工与协作，共同完成项目任务。
3. 增强学生的环保意识，让学生认识到节能环保在电源设计中的重要性。
课程性质：本课程为电子技术课程的一部分，以实践操作为主，理论教学为辅，旨在培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：本课程面向初中或高中年级学生，学生对电子技术有一定的基础，具备基本的电路知识和操作技能。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，引导学生通过实践探索，掌握多路开关电源的设计与应用。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，使每个学生都能在课程中取得进步。
通过课程学习，使学生能够达到以上设定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. 多路开关电源基本原理：包括电源的定义、分类及其工作原理，重点讲解多路开关电源的转换过程和关键性能指标。
2. 电路组成与元件选择：介绍多路开关电源的电路组成，分析各部分功能，学习如何选择合适的电子元件，如开关器件、变压器、整流器件等。
3. 电路设计与搭建：学习多路开关电源电路设计方法，掌握电路图的绘制和解读，实际操作搭建简易的多路开关电源电路。
4. 电路调试与故障排除：学习多路开关电源电路的调试方法，掌握常见故障的排除技巧，提高学生的实际操作能力。
开关电源设计报告
1开关电源主电路设计1.1主电路拓扑结构选择由于本设计的要求为输入电压176-264V交流电，输出为24V直流电，因此中间需要将输入侧的交流电转换为直流电，考虑采用两级电路。
前级电路可以选用含电容滤波的单相不可控整流电路对电能进行转换，后级由隔离型全桥Buck电路构成。
总体要求是先将AC176-264V整流滤波，然后再经过BUCK电路稳压到24V。
考虑到变换器最大负输出功率为1000W，因此需采用功率级较高的Buck电路类型，且必须保证工作在CCM工作状态下，因此综合考虑,本文采用全桥隔离型Buck变换器。
其主电路拓扑结构如下图所示：下面将对全桥隔离型BUCK变换器进行稳态分析，主要是推导前级输出电压V与后级输g 出电压V之间的关系，为主电路参数的设计提供参考。
将前级输出电压V代替前级电路，作g 为后级电路的输入，且后级BUCK变换器工作在CCM模式，BUCK电路中的变压器可以用等效电路代替。
由于全桥隔离型BUCK变换器中变压器二次侧存在两个引出端，使得后级BUCK电路的工作频率等同于前级二倍的工作频率，如图1-1所示。
在2T的工作时间内，总共可分为四种S 开关阶段，其具体分析过程如下：1）当0<t<DT时，此时Q、Q和D导通，其等效电路图如图1-2所示。
S145/?1-1) 1-2) 1-3)3) du.•川L i (t )m 严+仃(t )c 二二v (t )R图1-3在DT<t<T 时等效电路SSv=0sv=-v Li=i -v /R C当TS <t<a+D )TS 时，此时Q2、1-4) 1-5)1-6)Q 和D 导通，其等效电路图如图1-2所示。
36图1-2在0<t<DT 时等效电路Sv=nvs gv=nv -vL gi=i -v /RC2)当DT<t<T 时，此时Q ~Q 全部关断，D 和D 导通，其等效电路图如图1-3SS 1465所示。
开关电源设计报告
开关电源设计报告目录•引言•开关电源基本原理•开关电源设计流程•开关电源关键技术•开关电源设计实例•开关电源发展趋势与展望01引言Part报告目的和背景目的本报告旨在介绍开关电源的基本原理、设计方法、性能指标以及应用领域，为读者提供关于开关电源的全面了解和指导。
背景随着电子设备的快速发展，开关电源作为一种高效、可靠的电源供应方式，在各个领域得到了广泛应用。
了解和掌握开关电源的相关知识对于电子工程师和相关从业人员具有重要意义。
开关电源简介定义开关电源是一种通过控制开关管开通和关断的时间比率，将输入电压转换成稳定输出电压的电源供应方式。
工作原理开关电源通过将输入电压整流成直流电压，然后通过开关管和高频变压器进行能量转换，最终输出稳定的直流电压。
特点开关电源具有效率高、体积小、重量轻、稳定性好等优点，广泛应用于计算机、通信、工业控制等领域。
02开关电源基本原理Part开关电源工作原理开关电源的基本原理是通过控制开关管的工作状态，将输入的直流电压转换成高频的矩形波电压，再通过整流滤波电路将高频的矩形波电压转换成直流电压输出。
开关电源主要由输入电路、输出电路、控制电路和开关管组成。
输入电路的作用是隔离和保护输入电压，输出电路的作用是稳定输出电压和滤波，控制电路的作用是调节开关管的工作状态，开关管的作用是控制能量转换。
根据输出电压是否可调，开关电源可分为定压式和稳压式。
定压式开关电源的输出电压是固定的，而稳压式开关电源的输出电压可以通过调节控制电路来改变。
根据输入电压是否可变，开关电源可分为单输入式和多输入式。
单输入式开关电源只能接收一种输入电压，而多输入式开关电源可以接收多种输入电压。
效率高开关电源的效率一般可达到80%以上，比传统的线性电源高出很多。
可靠性高开关电源的电路设计简单，元器件数量少，因此其可靠性相对较高。
体积小由于采用了高频变压器，开关电源的体积可以做得非常小，有利于设备的紧凑设计。
重量轻由于体积小，重量也相对较轻，便于携带和移动。
开关电源设计报告
开关电源设计报告一、设计背景开关电源是一种高效率、小体积和重量轻的电源。
因此，在现代电子设备中被广泛使用。
开关电源以开关方式来传递能量，通过周期性开关的方式将直流电源转换为高频脉冲电流，然后经过二次整流滤波得到所需的直流电压。
二、设计目标本设计旨在设计出一种高效率、稳定性好、噪声低的开关电源，满足现代电子设备对电源的需求。
三、设计原理开关电源设计主要包括输入滤波、整流、滤波、功率转换等模块。
其中，输入滤波模块主要是为了滤除输入电流中的高频噪声，保证电源的输入电流纯净；整流模块主要是通过整流器将输入电压转换为脉冲电流；滤波模块则是为了过滤掉脉冲电流带来的高频噪声；功率转换模块是通过开关管和能量存储元件来实现电能的传递和转换。
四、设计步骤1.确定需求：根据电子设备的工作电压和电流要求，确定所需的输出电压和电流。
2.选择元器件：选择合适的变压器、电容、电感以及其他电子元器件，根据设计需求确定元件参数。
3. 确定拓扑结构：根据设计要求选择合适的拓扑结构，如Boost、Buck、Buck-Boost等，并进行相应的计算和仿真验证。
4.进行电路设计：根据所选拓扑结构，设计输入滤波电路、整流电路、滤波电路和功率转换电路。
根据设计要求确定元器件的电压、电流和功率等参数。
5.进行仿真验证：通过软件仿真工具，验证设计电路的性能和稳定性，分析电路设计中的问题和不足。
6.PCB设计：根据电路设计结果进行PCB布局设计和线路连接设计。
7.组装和调试：将设计好的电路进行组装，并进行电气性能的实际测试和调试。
8.优化改进：根据实际测试结果进行电路的优化改进，以提高电路的性能和稳定性。
9.总结报告：总结开关电源设计的过程和结果，分析优缺点，并提出进一步改进的建议。
五、设计结果通过以上步骤，完成了一种满足设计要求的开关电源设计。
该电源具有高效率、稳定性好、噪声低等特点，能够满足电子设备对电源的要求。
六、设计总结本设计通过选择合适的拓扑结构和元器件，经过仿真验证和实际调试，成功设计了一款高效率、稳定性好、噪声低的开关电源。
24v5a半桥式直流开关电源设计课程设计报告-毕设论文
电力电子课程设计报告直流开关电源的设计学院：信息科学与工程学院专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：日期：2013年8月21日目录1.课题任务介绍 (1)1.1 技术参数： (1)1.2 设计要求： (1)2.直流开关电源总体认知 (1)2.1开关电源的概念 (1)2.2直流开关电源基本结构 (1)2.3直流开关电源的工作原理 (2)3.直流开关电源设计流程 (2)3.1输入整流电路设计 (2)3.1.1单相桥式输入整流电路设计 (2)3.1.2变压器参数计算： (3)3.1.3整流管参数计算 (3)3.1.4滤波电容计算 (3)3.2 DC/DC变换器设计 (4)3.2.1 DC/DC变换器总体概述 (4)3.2.2 半桥式DC/DC典型电路如下 (4)3.2.3 PWM DC/DC变换器的工作原理 (5)3.2.4 DC/DC变换器参数计算 (5)3.3输出滤波整流电路设计 (9)3.3.1输出整流电路图 (9)3.3.2 输出电感的设计 (9)3.3.3 输出电容的计算 (10)3.3.4 整流输出二极管计算 (11)3.4 驱动电路设计 (12)3.4.1 MOSFET管的基本工作原理 (12)3.4.2 IR2110芯片介绍 (13)3.4.3 半桥驱动电路分析图如下 (14)3.4.4 半桥驱动器器件参数选择 (16)3.5 PWM控制电路设计 (16)3.5.1 PWM控制变换原理 (16)3.5.2 SG3525的封装图 (17)3.5.3 SG3525芯片介绍 (18)3.5.4 SG3525参数计算 (18)3.6 反馈电路设计 (18)4. 电路原理图与波形图汇总 (19)4.1 电路原理图 (19)4.1.1 主电路原理图 (19)4.1.2 PWM控制电路原理图 (19)4.1.3 驱动电路原理图 (20)4.2 各部分电路波形图 (20)4.2.1 单相桥式整流电路电压波形图 (20)4.2.2 MOSFET驱动电路波形 (21)5. 主电路元器件清单 (21)6. 电路仿真 (22)6.1 仿真技术总体简介 (22)6.2 SPICE和PSPICE仿真程序介绍 (22)6.3 仿真图表 (23)6.3.1 平均整流输入电压如下 (23)6.3.2 交流输入均方根电压如下 (23)6.3.3 平均桥二极管 Pd (24)6.3.4 峰值到峰值输出纹波电压 (24)6.3.5 频率 (25)6.3.6 效率 (25)6.3.7 总输出功率 (26)7. 设计总结与感想 (27)8. 致谢 (27)9. 参考文献 (27)1.课题任务介绍1.1 技术参数：装置输入电源为单相工频交流电源（220V+20％），输出电压V o=24V ，输出电流I o=5A ，最大输出纹波电压100mV ，工作频率f =100kHz 。
开关电源设计报告
开关电源设计报告一、引言开关电源是一种能将交流电转换为稳定直流电的电源系统，其重要性在于它可以提供各种电子设备所需的不同电压和电流。
本设计报告旨在介绍一种基于开关电源的设计方案，以满足特定要求的电子设备的电源需求。
二、设计目标本设计的目标是设计一种能够提供稳定电压和电流输出的开关电源，以满足特定要求的电子设备的供电需求。
具体要求如下：1.输出电压范围：12V-24V可调；2.输出电流范围：0.5A-2A可调；3.输出电压稳定度：小于1%；4.输出电流稳定度：小于1%；5.效率：大于80%。
三、设计方案为满足上述需求，本设计选择了 Buck 变换器作为开关电源的拓扑结构。
Buck 变换器是一种非绝缘型降压式开关电源，其输出电压小于输入电压。
1.元器件选择（1）功率开关管：选择具有较低导通和开通损耗的MOSFET作为功率开关管。
（2）电感：选择合适的电感，以确保在开关电源工作时，电感上的输出电流变化平滑。
（3）二极管：选择具有较低正向压降的二极管，以降低二极管的功耗。
（4）电容：选择合适的电容，以滤波输出电压，稳定电源。
2.控制策略本设计选择了固定频率脉冲宽度调制（PWM）控制策略，通过控制MOSFET的导通与开通时间，来调节输出电压。
PWM控制器会根据输出电压与设定电压之间的差异调整功率开关管的工作状态，从而实现输出电压的稳定。
3.反馈回路为了实现开关电源的稳定输出，本设计引入了反馈回路。
通过采集输出电压，并与设定电压进行比较，从而控制PWM控制器的工作，维持稳定输出。
四、设计结果及性能测试基于上述设计方案，进行了原型设计和性能测试，得到了以下结果：1.输出电压范围：12V-24V，可调。
2.输出电流范围：0.5A-2A，可调。
3.输出电压稳定度：小于1%。
4.输出电流稳定度：小于1%。
5.效率：大于80%。
通过与实际要求进行对比，设计结果基本满足了我们的需求。
五、总结本设计报告详细介绍了一种基于开关电源的设计方案，满足特定要求的电子设备的电源需求。
开关电源课程设计结论
开关电源课程设计结论一、课程目标知识目标：1. 学生能理解开关电源的基本工作原理，掌握其主要组成部分及功能。
2. 学生能描述开关电源在不同应用场景中的优缺点，并解释其重要性。
3. 学生能掌握开关电源的关键参数及其对电源性能的影响。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析并设计简单的开关电源电路。
2. 学生能运用实验方法，测试并优化开关电源的性能。
3. 学生能运用相关软件工具，进行开关电源电路的仿真和计算。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，提高学习积极性，培养创新意识和动手能力。
2. 学生树立节能环保意识，认识到开关电源在节能减排方面的重要性。
3. 学生培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。
课程性质：本课程为电子技术领域的一门实践性课程，旨在帮助学生掌握开关电源的基本原理和设计方法。
学生特点：本年级学生具有一定的电子技术基础，好奇心强，喜欢动手实践，但理论知识掌握程度不一。
教学要求：结合学生特点，课程注重理论与实践相结合，强调动手实践和实际应用，提高学生的综合能力。
通过分解课程目标，使学生在学习过程中达到预期的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 开关电源基本原理- 纵向开关电源与横向开关电源的工作原理- 开关电源的主要组成部分及其功能2. 开关电源电路分析与设计- 开关电源电路的拓扑结构- 开关电源电路的关键元件选型与应用- 开关电源电路的设计方法和步骤3. 开关电源性能测试与优化- 开关电源性能参数及其测试方法- 电路优化策略及其实践应用4. 开关电源仿真与计算- 介绍开关电源仿真软件及应用- 开关电源电路的仿真分析与计算方法5. 开关电源在实际应用中的案例分析- 开关电源在各类电子设备中的应用案例- 开关电源的优缺点分析及改进措施教学内容安排与进度：1. 第1-2周：开关电源基本原理及主要组成部分的学习2. 第3-4周：开关电源电路分析与设计方法的学习3. 第5-6周：开关电源性能测试与优化的实践操作4. 第7-8周：开关电源仿真与计算的学习及实践5. 第9-10周：开关电源在实际应用中的案例分析及总结教材章节关联：1. 教材第3章：开关电源基本原理与电路分析2. 教材第4章：开关电源设计方法与性能测试3. 教材第5章：开关电源仿真与计算4. 教材第6章：开关电源在实际应用中的案例分析与实践经验总结三、教学方法1. 讲授法：- 对于开关电源的基本原理、电路分析及设计方法等理论知识，采用讲授法进行教学，结合多媒体课件，使抽象的理论形象化，便于学生理解。
开关电源(buck)课设报告材料
目录目录 (1)摘要 (2)Abstract (2)1 方案设计与论证 (3)1.1 总体方案的设计与论证 (3)1.2 开关管的选择 (3)1.3 模拟控制芯片的选择 (3)2 系统设计 (4)2.1 系统总体组成框图 (4)2.2 电路原理图 (4)2.3推挽式放大器 (5)2.4 BUCK电路工作原理 (5)2.5双端驱动集成电路TL494 (7)2.5.1 TL494简介 (7)2.5.2 TL494工作原理 (8)2.5.3 TL494部电路 (8)2.5.4 TL494构成的PWM控制器电路 (9)3 功能及器件的选择 (10)3.1 主电路元器件的选择 (10)3.1.1 电感的选择 (10)3.1.2 输出滤波电容的选择 (11)3.1.3 MOSFET开关管的选择 (12)3.1.4 二极管的选择 (12)3.2 PWM控制的设计 (13)3.2.1 锯齿波的频率的计算 (13)4 仿真分析 (14)4.1仿真模型 (14)4.2 仿真结果及分析 (14)5 实物结果及分析 (15)5.1 实物图 (15)5.2 实物结果及分析 (16)6 设计小结 (19)参考文献 (20)摘要本次设计的buck降压电路是基于TL494作为控制核心器件，由于开关管采用的是P沟道的MOSFET开关管，所以驱动要采用低电平驱动的方式，考虑到采用低电平驱动的方式需要在单独使用一路辅助电源，来为开关管的驱动电路供电，在实际中就需要使用两路相互隔离的电源来进行供电，所以在本电路中采用8050和8550三极管作为推挽驱动电路实现驱动电平的转换作用，同时增大了驱动电路的功率，使得的开关管能正常稳定的工作，避免了使用两路独立的电源为电路进行供电；电路中采用电压闭环控制，实现了输出电压的恒定作用；采用模拟PI调节器实现对电路的快速调节作用，使系统稳定工作；TL494采用RC振荡电路来产生锯齿波来作为驱动信号的载波，控制开关管的开关频率。
开关电源设计(设计报告)
开关电源设计作者：钟代海、黄亮、伍利衡（湖南城市学院）指导老师：文稿整理辅导老师：摘要：系统基于开关电源的工作原理,采用UC3843 高性能电流模式控制器实现对Boost 升压斩波电路稳压输出。
UC3843片内集成有微调的振荡器放电电流(可精确控制占空比)、电流模式工作频率(可到500kHz)、自动前馈补偿、锁存脉宽调制(可逐周限流)、内部微调的参考电压(带欠压锁定)、欠压锁定(带滞后)、低启动和工作电流等。
该系统电路主要包括整流滤波电、DC-DC 变换电路、过流保护电路、稳压反馈电；路和单片机控制电路部分。
开关电源输出电压可以实现在30V～36 V任意值之间输出, 最大输出电流1.5A, 效率大于等于70%。
为了能使系统获得较高的输出电压细分数, 又增加了数字电位器控制电路,能对输出电压进行步进值为0.1V的调整。
关键词：DC-DC变换,UC3843, 开关稳压电源ABSTRACT：System is based on switching power supply works, using high-performance current mode controller UC3843 to realize the Boost booster chopper regulate output. UC3843 integrated with fine-tuning of the oscillator discharge current ( which can precisely control the duty cycle), current-mode frequency ( available at 500KHz) , auto-forward compensation, latching pulse width modulation ( which can b -week limit) , the internal tuning reference voltage (with under voltage lockout) , under voltage lockout ( with delay ) , low startup and operating current .The s stem circuit includes a rectifier filter circuit, DC-DC converter, current protection circuit, voltage regulator feedback circuit and the MCU control circuit .Switching stabilized power supply output voltage can be realized in the programmable output between 30V～36V, maximum output current of 2A, the efficiency of greater than or equal to 85%. In order to make the s stem get a higher output voltage division number, increased number of potential control circuit, the output voltage can be less than 1V step adjustment.KE WORDS DC-DC, UC3843, switching stabilized power supply.一、 方案论证1.DC-DC 主回路拓扑。
开关电源课程设计报告(反激稳压电源)
D
2
INDUCTOR
1
5
R8
R7
D
1
5
C1
22
1k
10u
R1
D3
9
9
C5
C6
75k
470u
470u
6
6
2
2
3
3
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7
7
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510
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R2
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8
8
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2
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P5
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R3
2.2
R1 1
R1 2
20k
1k
R1 3
R14
R13=0ΩR14=100ΩR15=20*10^3Ω
C7=10*10^3uF C9=10*10^3uF C11=10*10^3uF C10=10*10^2uF C8=10*10^2uF
绘制总体电路图
五、波形分析
1、功率开关管驱动信号
...
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功率开关管驱动信号（图5-1）
2、功率开关管漏-源电压
功率开关管漏-源电压（图5-2）
.
华南理工大学广州汽车学院
电力电子课程设计报告
题目：反激稳压电源
专业：
班级：
姓名：
学号:
日期：2010年5月
...
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一、设计要求
（1）输入电压: AC220±10%V
（2）输出电压:12V
湖北理工学院开关电源课程设计报告书
电气与电子信息工程学院《电力电子装置设计与制作》设计报告名称：开关直流降压电源(BUCK)设计专业名称：电气工程及其自动化班级：11级电气本（1）班学号：201140220120姓名：指导教师：胡国珍设计时间：2014年9月15日——9月26日设计地点：3号楼404教室电力电子装置设计与制作报告成绩评定表姓名学号201140220120 专业班级11级电气工程及其自动化（1）班题目：开关直流降压电源(BUCK)设计答辩记录：1.该设计控制电路由哪些基本构成？答：控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由采样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电路等电路构成。
这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。
控制电路用来调整高频开关元件时间比例，以达到稳定输出电压的目的。
2.输出电路是怎么工作的？答：输出电路是采用LC电路，当开关管饱和和导通时，电路储存在电感中，同时也流向负载。
当开关管截止时，由于电杆上的电流不能突变，储存于电感中的能量继续供给负载，此时续流二极管导通，构成闭合回路。
电容起到滤波平滑输出的作用。
成绩评定及依据：1.考勤情况（10%）：2.设计调试情况（50%）：3.设计答辩（10%）：4.设计报告（完成情况、报告规范性等情况30%）：最终评定成绩（以分数和优、良、中、及格、不及格评定）：指导教师签字：任务书设计题目：开关直流降压电源(BUCK)设计教学院：电气与电子信息工程学院专业班级：11电气工程及其自动化（1）班姓名：学号：201140220120 指导教师：胡国珍一、课程设计题目：开关直流降压电源(BUCK)设计；输入交流220V，输入的直流电12V，降压到6V直流电输出设计，利用PWM进行调制。
二、课程设计内容根据题目选择合适的输入输出电压进行电路设计，在Protel或OrCAD软件上进行原理图绘制；满足设计要求后，再进行硬件制作和调试。
如实验结果不满足要求，则修改设计，直到满足要求为止。
开关电源设计报告
电子信息工程卓越专业研修12V-5V开关电源设计学号：姓名:目录一：设计任务及要求： (3)二：总体设计方案： (3)三：各模块电路分解： (5)四：电路总图： (9)五：元件清单： (10)六：调试数据图 (11)七：实验数据记录： (12)一：设计任务及要求：1.1、输入电压：12V1.2、输出电压：5V1.3、最大输出电流：1A二：总体设计方案：2.1.1:PWM调制脉宽调制技术是通过对逆变电路开关的通断控制来实现对模拟电路的控制的。
脉宽调制技术的输出波形是一系列大小相等的脉冲，用于替代所需要的波形，以正弦波为例，也就是使这一系列脉冲的等值电压为正弦波，并且输出脉冲尽量平滑且具有较少的低次谐波。
根据不同的需求，可以对各脉冲的宽度进行相应的调整，以改变输出电压或输出频率等值，进而达到对模拟电路的控制。
2.1.2:PFM调制当输出直流电压超过额定值时，反馈控制电路在保证调整管的导通时间不变的情况下，自动的改变调整管的开关频率，从而改变电压的占空比，使输出直流电压稳定在允许范围内，这种方案称为脉冲频率调制整，简称PFM型开关电源，其反馈电路为脉冲频率调整电路。
2.2：PFM调制下的两种方案：2.2.1：自激式自激式变压器开关电源，是指当变压器的初级线圈正在被直流脉冲激励时，变压器的次级线圈正好有功率输出。
如图是自激式变压器开关电源的简单工作原理图，其中V1为输入电压，S1A是控制开关，T1是开关变压器，L1是储能滤波电感，C1是储能滤波电容，D2续流二极管，D3削反峰二极管，R1负载电阻。
图:1-1改变控制开关S1A的占空比D，只能改变输出电压的平均值Uo，而输出电压的幅值不变，因此只能是应用在电压平均值输出方式上。
2.2.2：驱动式驱动式开关电源，是指运用振荡电路高低电平实现开关导通与关闭，如图1-2所示，开关S1A用振荡电路产生的脉冲高低电压控制。
原理：以12V电压作为输入，通过振荡电路控制开关电路的通断时间，实现电感的充放电时间，改变输出电压的平均值，然后进行LC滤波，对输出电压进行电压和电流反馈控制，使其最后输出5V电压。
DC-DC 开关电源设计报告
DC-DC 开关电源设计[摘要]:随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用, 人们对其需求量日益增长, 并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。
开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨又重的线性电源。
电力电子技术的发展，特别是大功率器件IGBT和MOSFET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。
开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务。
本文介绍了一款基于PWM技术的DC-DC开关稳压电源。
输出纹波小，电压稳定可靠.[关键词]：开关电源，DC-DC，AP1501A，高频变压器[Abstract]: With the switching power supply in the computer, communications, aerospace, instruments and household appliances such as extensive use of the growing demand of its people, and the efficiency of the power, volume, weight and reliability, raised more high demand. Switching power supply with its high efficiency, small size and light weight advantages of gradually replaced in many ways inefficient, heavy, clunky, linear power supply.The development of power electronics technology, particularly high-power IGBT and MOSFET devices the rapid development of the switching power supply operating frequency up to very high level where it has a high stability and high cost performance and other characteristics. Switching power supply technology is one of the main uses for the information industry services.This article describes a technique based on the PWM DC-DC switching power supply. Output ripple voltage is stable and reliable.[Keywords]: switching power supply, DC-DC, AP1501A, high frequency transformer目录1前言 (1)1.1课题背景 (1)1.1.1 1 开关电源的三个重要发展阶段 (1)1.2开关电源技术的亮点 (2)1.2.1功率半导体器件性能 (2)1.2.2开关电源功率密度 (2)1.3DC-DC发展概况 (3)1.3.1DC/DC转换器对工艺技术提出新要求 (3)1.3.2DC/DC转换器对电路设计的新要求 (4)1.3.3DC/DC控制器向数字多相发展 (5)1.4本论文的内容及研究意义 (6)2开关电源的分类及主要应用 (6)2.1开关电源的分类 (6)2.1.1常见的开关电源型式 (6)2.1.2DC/DC 变换 (7)2.2开关电源的主要应用技术 (7)2.2.1高频磁性元件 (7)2.2.2软开关技术 (7)2.2.3同步整流技术 (8)2.2.4功率因数校正(PFC)变换器 (8)2.2.5电磁兼容性 (8)2.2.6系统集成技术 (9)3系统方案设计 (9)3.1系统框图 (9)3.2DC-DC芯片选型 (10)3.2.1DC-DC选型的基本原则 (10)3.3本系统DC-DC选型 (10)4系统硬件设计 (11)4.1电路原理简介 (11)4.2AP1501A简介 (11)4.3220V转DC12V电路设计 (12)4.3.1AC-DC电压变换电路原理图设计 (12)4.4DC-DC原理图设计 (13)4.5效率的分析及计算 (13)5结论与展望 (14)6鸣谢 (15)7参考文献 (15)8附录：总电路图 (16)1前言1.1 课题背景开关稳压电源(以下简称开关电源)问世后，在很多领域逐步取代了线性稳压电源和晶闸管相控电源。
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现代电源技术课程实践报告院系：物理与电气工程学院班级：电气自动化一班姓名: 李向伟学号: 111101007指导老师:苗风东一、设计要求（1）输入电压：AC220±10%V （2）输出电压: 12V（3）输出功率:12W（4）开关频率: 80kHz二、反激稳压电源的工作原理图2-1 反激稳压电源的电路图三、 反激电路主电路设计(1)(1)NpVdc TonVo Tr Nsm-=+ （3-1）1. 反激变压器主电路工作原理反激式变换器以其电路结构简单,成本低廉而深受广大开发工程师的喜爱,它特别适合小功率电源以及各种电源适配器.但是反激式变换器的设计难点是变压器的设计,因为输入电压范围宽,特别是在低输入电压,满负载条件下变压器会工作在连续电流模式(CCM),而在高输入电压,轻负载条件下变压器又会工作在不连续电流模式(DCM);另外关于CCM 模式反激变压器设计的论述文章极少,在大多数开关电源技术书籍的论述中, 反激变压器的设计均按完全能量传递方式(DCM模式)或临界模式来计算,但这样的设计并未真实反映反激变压器的实际工作情况,变压器的工作状态可能不是最佳.因此结合本人的实际调试经验和心得,讲述一下不完全能量传递方式(CCM) 反激变压器的设计.1）工作过程：S 开通后，VD 处于断态，W1绕组的电流线性增长，电感储能增加；S 关断后，W1绕组的电流被切断，变压器中的磁场能量通过W2绕组和VD 向输出端释放。
反激电路的工作模式：反激电路的理想化波形S u S i Si V Dt ot o fft t t tUi OO O O 反激电路原理图电流连续模式：当S 开通时，W2绕组中的电流尚未下降到零。
输出电压关系： 电流断续模式：S 开通前，W2绕组中的电流已经下降到零。
输出电压高于式（8-3）的计算值，并随负载减小而升高，在负载为零的极限情况下，….因此反激电路不应工作于负载开路状态。
B RB SBHO图 8-18 磁心复位过2. 设计原则和设计步骤变压器设计步骤：1）计算原边绕组流过的峰值电流。
2）求原边绕组电感。
3）选择磁心尺寸。
4）计算气隙。
5）原边绕组匝数计算。
6）副边绕组匝数计算。
7）副边绕组线径。
8）辅助绕组设计。
（1） 变压器设计包括磁芯参数计算和选型；绕组匝数的计算和选线。
1.总输出功率 P 0=12V ×1A=12W2.估算输入功率 η=75% P=η0P = 75.012W =16W3.直流输入功率 AC 220V ±10%V in =AC 220×(1-10%)×1.414=DC 280V V in =AC 220×(1+10%)×1.414=DC 342V4输入电流 I in =inin V P =V W 28016=0.057A I in =in in V P =VW 34216=0.047A 反激电路1）计算原边绕组流过的峰值电流I PP 0=1/2L p I 2ave f （1.1） 设电路工作在不连续状态 V in =L pont P Ion t =D max T s 得V in =L pDmaxT sPI （1.2）式（1.1）与（1.2）之比为in 0V P =（1/2L p I 2ave f ）/（L p DmaxT sPI ） 令I ave =I p 得 I p =maxin 02D V P令max D =0.4S 得I p =S4.0280122⨯⨯=0.19A2） 求原边绕组的电感值L P =ps max in I T D V =p onin t I V=3108019.045.0280⨯⨯⨯=8.29mm AP P =(6.33L p I p dw 2)×108=3.17×10-4cm 4ΔB=1/2BS=1/2×3900GS=1950GSA P =A e *A w 40.96mm 2×78.08mm 21/2L p I p 2=1/2ΔBHVG VG= A e *l g (cm 2)l g =AeB LpIp 22Δ=0.024m 2 l g ’=1/20.024=0.0123）选择磁心尺寸。
4）计算气隙。
5） 原边绕组匝数N T d d Σ=V inL TI d d =V in N P =4431019501041.019.01029.8---⨯⨯⨯⨯⨯=197匝6） 副边绕组匝数计算V O +V D =V inmax max 1D D -*psN NN=maxin pmax D O )1)(V V (D V N D -+=11.8≈127） 副边绕径电流密度大约4.3A/mm 21A ÷（4.3A/mm 2）=0.23 mm 2 N ≈4股选择多股绞线 每股d=0.3mmN*∏*（23.0）2=0.23 mm 2 4*∏*（23.0）2*4.3 A/mm 2=1.2Ad=0.2mm8）辅助绕组设计。
（2）输出电容的设计 （3）设计数据变压器： 原边T1 T2 副边t1 t2 匝数 197匝 197匝 12匝 12匝 线径 0.21mm 0.21mm 0.38mm 0.21mm 线股数1121元件名称元件规格封装数量备注电容10u/400V RB电解 1470u/35V RB电解 2100u/25V RB电解 1220u/25V RB电解 1102 0805 2103 0805 3二极管IN4007 DIODE0.3 2IN4148 DIODE0.3 2RF107 DIODE0.3 1排座 2.54-2P插座 15.08-2P插座 1单排针40p 1单排座40p 11电感300UH 引脚脚5mm立式MOSFET SSS 3N90A I2PAK1（TO-220)金属膜电阻0 1/4W 0805 1100 1/4W 0805 10001K 1/4W 0805 13.3K 1/4W 0805 15.1K 1/4W 0805 120K 1/4W 0805 10 1/4W AXIAL0.3 122 1/4W AXIAL0.3 12.2 1/4W AXIAL0.3 1510 1/4W AXIAL0.3 11K 1/4W AXIAL0.3 175K 1/4W AXIAL0.3 1 也有1w的510/1W AXIAL0.3 2电源线两线，单插头引脚2.54mm 1两线，单插头引脚5.08mm 1集成芯片UC3845 SOP8 1整流桥（堆）400V 2A 1万用板90*150 1磁芯EE型 2变压器骨架 1变压器胶带黄色 1直径0.2 1变压器漆包线变压器直径0.3 1 漆包线1 散热片螺丝四、反激电路控制电路设计1. 控制电路工作原理UC3845的工作原理是：电压给定与反馈电压经误差放大作为门限电压U 与反馈电流经采样后的电压V一起到电流感应比较器，当超过门限电压后，谈比较器输出为高电平，进到RS触发器的复位端R，使输出Q为高电平，经或非门输出为低电平关断功率管，并保持过种状态直至振荡器输出脉冲到触发器置位端S和或非门为止=当振荡器输出为高电平时，或非门始终输出低电平，功率开关管始终关断，段时间由振荡器输出脉冲宽度决定，在振荡器输出脉冲下降的同时，RS触发器输出Q变为低电平，经或非门输出变为高电平，输出控制脉冲如此周期性地工作。
PWM 信号的上升沿由振荡器决定．下降甜由功率开关管电流和输出电压共同决定。
反转触发器T限制PWM 的占空比调节范围在0—50 之内。
UC3845的振荡器工作频率由4端外接的定时电阻R『，定时电容GT设定，其计算公式为f_-】／T- 1／0．55R1Cr= 1．8／RlCVcc。
UC3845内部电路框图及引脚，第1脚是补偿端，外接阻容元件以补偿误差放大器的频率特性。
第2脚是反馈端，将取样电压加至误差放大器AI的反相输端．再与同相输端的基准电压进行比较，产生误差电压第三脚电压小于1时，脉竟调制器处于正常工作状态，当3脚电压等于或大于IV 时，矾m 电流感应比较器辅出高电平将PWM存器复位，使输出关闭如果故障消失，下一个时钟脉冲将使PWM存器自动置位UC3845的辅^端设置了一个34V的稳压管，可有效地防止高压而造成的损坏。
2. 设计步骤选择功率开关管和整流二极管反激电源主电路其他器件。
五、波形分析1、功率开关管驱动信号2、功率开关管漏-源电压3、变压器次级电压4、功率开关管电流5、输出电压以及纹波六、电源稳压特性表6-1 反激稳压电源的电路图负载48 48 48 48 20 输入电压150 180 200 220 220输出电压11.50 11.50 11.52 11.54 11.22七、调试过程先调试检验控制芯片，同过输入10V左右的电压，通过示波器观察输出波形，得到一个矩形波，以及频率等数据，与标准值相比较再把电网电压220V通过整流桥，把电源接入电路板，一开始缓慢加大电压，一直加到220V，观察输出电压，能否稳定在12V。
如有问题，通过万能表检查，更正，再调试。
最后达到设计要求。
八、心得体会设计，给人以创作的冲动。
在画家眼里，设计是一幅清明上河图或是一幅向日葵；在建筑师眼中，设计是昔日鎏金般的圆明园或是今日一塑自由女神像；在电子工程师心中，设计是贝尔实验室的电话机或是华为的程控交换机。
凡此种种，但凡涉及设计都是一件良好的事情，因为他能给人以美的幻想，因为他能给人以金般财富，因为他能给人以成就之感，更为现实的是他能给人以成长以及成长所需的营养，而这种营养更是一种福祉，一辈子消受不竭、享用不尽。
我就是以此心态对待此次开关电源课程设计的，所谓“态度决定一切”，于是偶然又必然地收获了诸多，概而言之，大约有以下几点：一、温故而知新。
课程设计开始之时，思绪全无，举步维艰，对于理论知识学习不够扎实的我深感“书到用时方恨少”，于是想起圣人之言“温故而知新”，便重拾教材，对知识点全面而系统的进行了梳理，遇到难处先是苦思冥想再向同学请教，终于熟练掌握了基本理论知识，而且领悟诸多平时学习难以理解掌握的较难知识，学会了如何思考的思维方式，找到了设计的灵感。
二、思路即出路。
当初没有思路，诚如举步维艰，茫茫大地，不见道路。
在对理论知识梳理掌握之后，茅塞顿开，柳暗花明，思路如泉涌，高歌“条条大路通罗马”。
顿悟，没有思路便无出路，原来思路即出路。
三、实践出真知。
文革之后，关于真理的大讨论最终结果是“实践是检验真理的唯一标准”，自从耳闻以来，便一直以为马克思主义中国化生成的教条。
时至今日，开关电源课程设计基本告成，才切身领悟“实践是检验真理的唯一标准”，才明晓实践出真知。