推挽式开关电源设计
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。
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。
基于SG3525的DCDC开关电源设计
... 基于SG3525的DC/DC开关电源设计The Design of DC/DC Switching PowerSupply Based on SG3525... 毕业设计任务书题目基于SG3525的DC/DC开关电源设计一、设计内容设计一个基于SG3525可调占空比的推挽式DC/DC开关电源，给出系统的电路设计方法以及主要单元电路的参数计算。
二、基本要求1. 系统工作原理及设计思路。
2. 设计开关电源主电路。
3. 选择电源变压器，设计开关管的驱动控制电路。
4. 主要元器件的选择。
5. 利用saber进行系统仿真。
三、主要技术指标输入电压为DC10—35V，输入额定电压为12V，输出为360V，额定功率为500W。
电路以SG3525为控制芯片，使电源工作性能稳定，电源效率高。
四、应收集的资料及参考文献[1] 邹怀虚. 电源应用技术[M]. 北京：科学出版社.1998[2] 刘胜利. 现代高频开关电源实用技术[M]. 北京：电子工业出版社，2001五、毕业设计进度计划第1—2周：收集资料，完成系统工作原理及设计思路开题报告。
第3周：设计开关电源主电路。
第4—6周：选择电源变压器，设计开关管的驱动控制电路及主要元器件的选择。
第7周：中期检查。
第8—11周：利用saber进行系统仿真。
第12—13周：论文审核定稿。
第14—15周：答辩。
...毕业设计开题报告题目基于SG3525的DC/DC开关电源设计一、研究背景21世纪是信息化的时代，信息化的快速发展使得人们对于电子设备、产品的依赖性越来越大，而这些电子设备、产品都离不开电源。
开关电源相对于线性电源具有效率、体积、重量等方面的优势，尤其是高频开关电源正变得更轻，更小，效率更高，也更可靠，这使得高频开关电源成为了应用最广泛的电源。
从开关电源的组成来看，它主要由两部分组成：功率级和控制级。
功率级的主要任务是根据不同的应用场合及要求，选择不同的拓扑结构，同时兼顾半导体元件考虑设计成本；控制级的主要任务则是根据电路电信号选择合适的控制方式，目前的开关电源以PWM控制方式居多。
开关电源原理与设计 连载28 整流输出推挽式变压器开关电源
开关电源原理与设计连载28 整流输出推挽式变压器开关电源陶显芳整流输出推挽式变压器开关电源，由于两个开关管轮流交替工作，相当于两个开关电源同时输出功率，其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。
因此，推挽式变压器开关电源输出功率很大，工作效率很高，经桥式整流或全波整流后，仅需要很小的滤波电感和电容，其输出电压纹波就可以达到非常小。
图1-30是桥式整流输出推挽式变压器开关电源工作原理图，除了整流滤波电路以外，其余部分电路的工作原理基本与图1-27相同。
桥式整流电路由D1、D2、D3、D4组成，C为储能滤波电容，R为负载电阻，Uo为直流输出电压，Io为流过负载电阻的电流。
图1-31是全波整流输出的推挽式变压器开关电源工作原理图，同样，除了整流滤波电路以外，其余部分电路的工作原理基本与图1-27和图1-30相同。
但开关变压器的次级需要多一个绕组，两个绕组N31、N32轮流输出电压；全波整流电路由D1、D2组成，C为储能滤波电容，R为负载电阻，Uo为直流输出电压，Io 为流过负载电阻的电流。
图1-30与图1-31比较，桥式整流输出的推挽式变压器开关电源比全波整流输出的推挽式变压器开关电源多用两个整流二极管，但全波整流输出的开关变压器又比桥式整流输出的开关变压器多一组次级线圈。
因此，图1-30桥式整流输出推挽式变压器开关电源比较适用于输出电流相对较小的情况；而图1-31全波整流输出推挽式变压器开关电源比较适用于输出电流相对较大的情况。
因为，大电流整流二极管成本高，而且损耗功率也比较大。
下面我们来详细分析图1-30桥式整流输出推挽式变压器开关电源和图1-31全波整流输出推挽式变压器开关电源的工作原理。
由于图1-30桥式整流输出推挽式变压器开关电源或图1-31全波整流输出推挽式变压器开关电源的电压输出电路中都接有储能滤波电容，储能滤波电容会对输入脉动电压起到平滑的作用，因此，图1-30和图1-31中输出电压Uo都不会出现很高幅度的电压反冲，其输出电压的峰值Up基本上就可以认为是半波平均值Upa。
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。
基于推挽式变换开关电源设计
设计题目：基于推挽式变换开关电源设计学院：机电工程学院专业年级：电气工程及其自动化 2015级学号：3156108057学生姓名：张耀楠指导教师、职称：郑金辉、讲师2019年 5月19日Switching Power Supply DesignBased on Push-pull ConversionCollege：College of Mechanical and Electronic Engineering Specialty and Grade：Electrical Engineering andAutomation，2015Number：3156108057Name：Zhang YaonanAdvisor：Zheng Jinhui ，Lecturer Submitted time: May 19 ，2019目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1 开关电源现状 (1)1.2 开关电源和线性电源 (1)1.3 功率因数校正技术 (1)第二章本设计总体方案及及功率因数校正电路 (2)2.1 推挽式AC-DC开关电源总体方案 (2)2.1.1 设计要求 (2)2.2 EMI低通滤波电路 (3)2.3 单相桥式整流 (4)2.3.1 整流桥的参数计算 (4)2.3.2 电解电容的计算 (5)2.4 Boost升压斩波电路 (6)2.5 基于UC3854控制电路的设计 (8)2.5.1 UC3854各引脚介绍[7-11] (8)2.5.2 UC3854外围电路的设计 (9)2.5.3 电流误差放大器补偿网络的设计 (13)2.5.4 功率因数校正电路基于saber的仿真 (15)第三章 DC-DC变换电路的设计 (17)3.1推挽式DC-DC变换器的设计 (17)3.1.1 推挽电路的控制器的设计 (17)3.1.2推挽主电路的设计 (20)3.1.3 开关管的选择 (20)3.1.4 开关管驱动 (21)3.2 变压器的选择 (21)3.2.1 变压器的设计原则 (21)3.2.2 变压器RCD吸收电路 (21)3.3 输出整流滤波电路 (23)3.4 反馈电路设计 (23)3.5 光耦的选择 (24)3.6 基于saber推挽电路的原理图和仿真 (25)3.7 本章小结 (27)第四章结束语 (28)参考文献 ................................................ 错误！未定义书签。
推挽式开关电源变压器参数的计算
推挽式开关电源变压器参数的计算
变压器参数包括额定电压、额定电流、变比和功率损耗等。
下面将分别介绍这些参数的计算方法。
1.额定电压
额定电压是指变压器在正常工作状态下允许的最大电压值。
通常根据需要的输出电压来确定额定电压。
2.额定电流
额定电流是指变压器在额定电压下所能承受的最大电流值。
计算额定电流的方法如下：
首先，根据输入电压和输出电压之间的变比关系计算输出电流。
输出电流=输入电压/输出电压
然后，根据该输出电流的数值来选择变压器的额定电流。
3.变比
变比是指变压器的输入电压与输出电压之间的比例关系。
推挽式开关电源变压器通常用于降低电压，因此变比小于1、计算变比的方法如下：变比=输出电压/输入电压
4.功率损耗
功率损耗是指变压器在工作过程中因内部电阻和磁损耗而产生的能量损失。
它通常以功率因数的形式表示。
计算功率损耗的方法如下：
首先，根据变压器额定电流和额定电压，计算输入功率和输出功率。
输入功率=输入电流*输入电压
输出功率=输出电流*输出电压
然后，计算功率损耗。
功率损耗=输入功率-输出功率
5.磁链
首先，根据输入电压和输入电流计算原边磁链。
原边磁链=输入电流/输入电压
然后，根据原边磁链和变比计算副边磁链。
副边磁链=原边磁链/变比
以上是推挽式开关电源变压器参数的计算方法。
根据实际需求，可以按照上述方法来计算并选择合适的参数，以确保变压器在工作过程中能够稳定可靠地运行。
推挽电路
开关电源模块并联供电系统摘要：本系统以推挽电路为主电路、以集成PWM芯片SG3525为控制核心，实现24V输入、额定输出8V、满载16W的DC/DC变换。
通过SG3525的闭环调整，两路DC/DC变换器实现并联输出，且两路输出电流可按指定比例调整。
以单片机DSPIC30F2012为主控芯片，实现对DC/DC变换的电流采样、基准给定及系统的控制管理。
实验结果表明：DC/DC变换器在全负载范围内稳压精度大于99%，系统满载效率大于80%；按指定模式并联输出时，各DC/DC变换器的输出电流相对误差绝对值小于2%，且电路能精确实现过流保护。
Abstract:A push-pull circuit of the system is the main circuit, The SG3525 PWM chip integration for the control of the core, to achieve 24V input, depending on the output 8V, loaded with 16W of DC / DC converter. SG3525 through closed-loop adjustment, two DC / DC converters to achieve parallel output, and two output currents can be specified scaling. As the master chip to chip DSPIC30F2012, to achieve the DC / DC converter of the current sampling, the benchmark for a given system control and management.The results show that: DC / DC converter at full load regulation accuracy within 99% full load efficiency is more than 80%; parallel output mode specified when the DC / DC converter output current relative absolute error less than 2%, and the over-current protection circuit accurately.关键字：开关电源；推挽式变换电路；SG3525、1．方案论证与选择1．1主电路的选择方案方案一：主电路部分采用推挽式变换电路。
推挽式开关电源设计
推挽式开关电源设计推挽式开关电源是一种常见的DC-DC转换电路，其特点是高效、高稳定性和小体积。
本篇文章将详细介绍推挽式开关电源的设计过程和要点。
一、推挽式开关电源的基本原理推挽式开关电源是一种通过不断开关开关管来实现电能转化的电源。
它采用一个开关管和一个二极管构成半桥结构，通过不断地开关来控制输出电压和电流。
其中，开关管的工作周期由控制信号调节。
当控制信号为低电平时，开关管闭合，电流通过二极管流向负载；当控制信号为高电平时，开关管打开，电流流向负载。
推挽式开关电源的工作原理如下：1.当控制信号为低电平时，开关管闭合，电流通过二极管从输入端供电到负载。
2.当控制信号为高电平时，开关管打开，电流从输入端供电到输出端。
3.通过不断地改变开关管的状态，可以实现电能的转换和输出。
二、推挽式开关电源的设计要点1.输入电压范围选择：根据实际需求和使用场景，选择合适的输入电压范围。
2.输出电压和电流选择：根据负载需求，选择合适的输出电压和电流。
3.开关管和二极管选择：根据输入和输出电压范围选择合适的开关管和二极管。
4.控制电路设计：设计合适的控制电路，以实现对开关管的控制。
5.过压和过流保护：添加过压和过流保护电路，以保护开关管和负载。
6.PCB布局和散热设计：合理设计PCB布局，提高散热效果。
三、推挽式开关电源的步骤和流程1.确定输入输出需求：确定输入电压和输出电压、电流的需求。
2.选择开关管和二极管：根据输入输出需求选择合适的开关管和二极管。
3.设计控制电路：设计合适的控制电路，实现对开关管的控制。
4.添加保护电路：添加过压和过流保护电路。
5.PCB布局和散热设计：设计合理的PCB布局，提高散热效果。
6.原理图设计和PCB设计：根据前面的设计要求，完成原理图设计和PCB设计。
7.检查和调试：完成PCB制作后，对电源进行检查和调试。
8.试验和验证：进行电源的试验和验证。
在设计推挽式开关电源时，需要考虑输入输出需求、选择合适的开关管和二极管、设计控制电路、添加保护电路、进行PCB布局和散热设计等多个方面。
基于UCC2808的推挽式升压型开关电源设计
得预设的高压直流电压 200V。
V9 R19 C9 R21 R20 C10 VCC
T1
R15 R17 R18
V11 V12 V13 V14 L1
C13-14
+out
R26
(1)
R16
V10
式 中：fo 为 振 动 频 率（kHz）；R 为 定 时 电 阻（kΩ）， 取 值 范 围 在 10kΩ ～ 200 kΩ 之 间，R 值 不 要 小 于 10 kΩ， 以免引起系统的不稳定；C 为定时电容（µF），取值范围在 100pF ～ 1000pF 之间。 6 脚和 7 脚为交替的高电流输出端，可直接驱动 MOSFET 功 率 管， 两 个 输 出 间 的 死 区 时 间 通 常 为 60ns ～ 200ns， 取 决于定时电容和定时电阻，从而限制每个输出的占空比小于 50%；8 脚为芯片的电源输入端。 图3 功率变换电路原理图
3.1 控制电路
控制电路主要由 UCC2808 及其外围电路构成，如图 2 所 示。电阻 R14、电容 C7 和芯片 4 脚组成振荡电路，设定电阻、 电容值，使振荡器的振荡频率约为 300kHz，推挽驱动工作频 率 为 150kHz； 电 阻 R21、R23、 电 容 C8 和 芯 片 3 脚 组 成 初 级 峰值电流采样网络，经由电流内环实施逐个电流脉冲检测； R13、V8 和芯片 4 脚、3 脚构成峰值电流控制模式下的斜率补 偿网络；推挽驱动输出端接一个驱动电阻和下拉电阻直接驱 动 MOSFET 场效应管，下拉电阻是防止功率管的静态击穿； R6、R7、C5、V5 和芯片 2 脚组成电源控制网络，利用芯片 2 脚高电位关断输出的功能设置电源 ON/OFF 使能端。
1 引言
推挽式变压器开关电源原理
推挽式变压器开关电源原理——显芳老师谈开关电源原理与设计-所谓双激式变压器开关电源，就是指在一个工作周期之，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，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。
本次先就其中的推挽式变压器开关电源进行讲解。
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．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。
图1-27 是交流输出纯电阻负载推挽式变压器开关电源的简单原理图。
图中，K1、K2 是两个控制开关，它们工作的时候，一个接通，另一个关断，两个开关轮流接通和关断，互相交替工作；T为开关变压器，N1、N2 为变压器的初级线圈，N3 为变压器的次级线圈；Ui为直流输入电压，R为负载电阻；uo为输出电压，io为流过负载的电流。
(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。
氮化镓推挽式开关电源-概述说明以及解释
氮化镓推挽式开关电源-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述氮化镓推挽式开关电源是一种先进的电源技术，通过将氮化镓材料和推挽式开关电源结合起来，实现了电源系统的高效率和高性能。
本文将从氮化镓的特性和应用、推挽式开关电源的原理和优势，以及氮化镓推挽式开关电源的设计与性能优化等方面进行深入探讨。
氮化镓作为一种宽禁带半导体材料，具有较高的电子迁移率和热导率，能够实现功率器件的高频率工作和高功率密度。
推挽式开关电源则是一种高效率的电源拓扑结构，通过交替开关的方式控制电源输出，可以实现低功耗和高效率的电源转换。
将氮化镓与推挽式开关电源相结合，不仅可以充分发挥氮化镓的特性，还可以最大程度地提高电源系统的性能。
本文旨在深入探讨氮化镓推挽式开关电源的设计原理、优势和性能优化方法，以期为电源领域的研究和应用提供新的思路和方法。
1.2 文章结构本文将分为三个部分来讨论氮化镓推挽式开关电源。
首先，在引言部分将介绍整个文章的背景和意义，以及将要讨论的主题。
然后，在正文部分将详细介绍氮化镓的特性和应用，推挽式开关电源的原理和优势，以及氮化镓推挽式开关电源的设计与性能优化。
最后，在结论部分将总结氮化镓推挽式开关电源的优势和展望未来在电源领域的发展趋势。
编写文章1.2 文章结构部分的内容1.3 目的本文的目的是介绍氮化镓推挽式开关电源的原理、特性和应用，探讨氮化镓推挽式开关电源在电源领域中的优势和潜在性能提升空间，希望可以为相关领域研究人员提供一些启发和思路，推动氮化镓在电源领域的进一步应用和发展。
通过本文的阐述，读者可以更全面地了解氮化镓推挽式开关电源的设计与性能优化过程，以及未来氮化镓在电源领域的发展前景，从而促进电源领域的技术创新和发展。
2.正文2.1 氮化镓的特性和应用氮化镓（GaN）是一种新型半导体材料，具有许多优异的特性，使其在电子领域中得到广泛应用。
首先，氮化镓具有较高的载流子迁移率和饱和漂移速度，这使得氮化镓器件具有更高的工作频率和更低的开关损耗。
基于SG3525的开关电源设计
基于SG3525的开关电源设计摘要介绍了SG3525芯片的内部结构，分析了其特性和工作原理，设计了一款基于SG3525可调占空比的推挽式DC／DC开关电源，给出了系统的电路设计方法以及主要单元电路的参数计算，并对该电源进行了性能测试。
实验表明，该电源具有效率高、输出电压稳定等优点。
关键词SG3525；高频变压器；PWM；开关电源随着电能变换技术的发展，功率MOSFET被广泛应用于开关变换器中。
为此，美国硅通用半导体公司(Silieon General)推出了SG3525，以用于驱动n沟道功率MOSFET。
SG3525是电流控制型PWN控制器，可在其脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比，使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。
由于结构上有电压环和电流环双环系统，因此，开关电源无论是电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型控制器。
介绍了由SG3525芯片为控制核心的500 W高频开关电源模块，该电源模块可应用于车载逆变电源的前级升压。
1 SG3525的结构特性SG3525脉宽调制控制器，不仅具有可调整的死区时间控制功能，而且还具有可编式软起动，脉冲控制封锁保护等功能。
通过调节SG3525第5脚上CT的电容和第6脚RT上的电阻就可以改变输出控制信号PWM的频率，调节第9脚COMP的电压可以改变输出脉宽，这些功能可以改善开关电源的动态性能和简化控制电路的设计。
1．1 SG3525内部结构SG3525的内部结构如图1所示，由基准电压调整器、振荡器、误差放大器、比较器、锁存器、欠压锁定电路、闭锁控制电路、软起动电路和输出电路构成。
1．2 欠压锁定功能基准电压调整器的输入电压为15脚的输入电压VC，当VC低于8 V时，基准电压调整器的输出精度值就得不到保证，由于设置了欠压锁定电路，当出现欠压时，欠压锁定器输出一个高电平信号，再经过或非门输出转化为一个低电平信号输出到T1和T5的基极，晶体管T1和T5关断，SG3525的13脚输出为VC，11脚和14脚无脉冲输出，功率驱动电路输出至功率场效应管的控制脉冲消失，变换器无电压输出，从而实现欠压锁定保护的目的。
推挽式开关电源设计
推挽式开关电源设计洛阳理工学院毕业设计（论文）题目＿推挽式开关电源的设计2013年5月30 日Design of a push-pull DC switching power supply*****TPower is to achieve power conversion and power transmission major equipment. In the information age, the rapid development of agriculture, energy, transportation, information, national defense, education and other fields, for the power industry made more, higher requirements, such as energy saving, energy saving, material saving, reduced body weight loss, environmental protection, reliable, safety etc.. This has forced the power workers continue to explore in the power development process, to seek a variety of related technology, the power to make the best products, to meet the requirements of all walks of life. Switching power supply is a new type of power supply equipment, compared to traditional linear power supply, high technological content, low energy consumption, easy to use, and has achieved good economic benefit. Switching power supply with low power consumption, high efficiency, wide voltage range, small size, and other advantages, is widely used in communication equipment, numerical control equipment, instrumentation, audio and video equipment, household appliances and other electronic circuits. This paper first introduces the basic principle of switching power supply, then introduce dual output driver UC3524 is widely used in switching power supply, and to drive UC3524 as the foundation, through theprinter power supply circuit, on the working principle of push-pull switching power supply.KEY WORDS: transformation of electrical energy, transformation of electrical energy,UC3524, transformation of electrical energy 目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1开关电源的发展历程 (2)1.2开关电源的分类 (3)1.2.1按电路的输出稳压控制方式分类 (3)1.2.2按开关电源的触发方式分类 (3)1.2.3按输入与输出是否隔离分类 (3)1.2.4按功率开关管关断和开通工作条件分类 (4)1.3开关电源的主要技术指标 (4)1.4开关电源电路组成 (5)1.5电源电路的主要特点 (5)1.6开关电源的特点 (6)第2章开关器件 (7)2.1开关器件的特征 (7)2.2开关器件的分类 (7)2.3常见开关器件介绍 (8)第3章开关电源的基本原理 (10)3.1开关电源拓扑结构 (10)3.1.1非隔离式开关电源拓扑结构 (10)3.1.2隔离式电源开关拓扑结构 (12)3.2 推挽式开关变换电路基本原理 (14)3.3各种不同开关变换电路的比较 (16)第4章UC3524介绍 (17)4.1 UC3524介绍 (17)4.2 UC3524的内部结构及其原理 (17)第5章UC3524组成的高压开关电源分析与设计 .........................205.1基于UC3524的高压开关电源原理分析 (20)5.2变压器绕制步骤 (22)5.3开关电源的电磁兼容性问题 (23)5.3.1电磁兼容性 (23)5.3.2电磁兼容问题要素 (23)5.3.3解决开关电源的电磁兼容性 (24)结论 (25)谢辞 (26)前言电源是实现电能变换和功率传递的主要设备。
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。
开关电源原理与设计整流输出推挽式变压器开关电源1
开关电源原理与设计整流输出推挽式变压器开关电源1开关电源原理与设计整流输出推挽式变压器开关电源1一、开关电源原理与设计开关电源是一种通过开关器件（如晶体管、MOSFET、IGBT等）对直流电压进行开关切换的电源。
其工作原理是通过将交流电源转换为高频脉冲信号，再经过整流和滤波电路获得所需的直流输出电压。
相比传统的线性电源，开关电源具有体积小、效率高和稳定性好等优点，因而得到了广泛应用。
开关电源主要由输入电路、开关控制电路和输出电路三部分组成。
输入电路主要用于将交流电源转换为直流电源，开关控制电路用于控制开关器件的开关状态，输出电路则用于将开关器件输出的高频脉冲信号转换为所需的直流输出电压。
二、推挽式变压器开关电源推挽式变压器开关电源是一种常用的开关电源结构，其主要特点是采用推挽式变压器来实现输入电流的隔离和输出电压的变换。
1.输入电路推挽式变压器开关电源的输入电路一般包括输入滤波电路、整流电路和功率因数校正电路。
（1）输入滤波电路：输入滤波电路主要用于对输入电压进行滤波，以消除输入电压的高频噪声和干扰，提供稳定的直流电压给整流电路使用。
（2）整流电路：整流电路一般采用全波整流或桥式整流电路来将交流电源转换为直流电源。
全波整流电路通过二极管桥将输入交流电压转换为脉冲电压，而桥式整流电路则可以实现更高的整流效率。
（3）功率因数校正电路：功率因数校正电路主要用于改善开关电源的功率因数，以降低对电网的污染。
常用的功率因数校正技术有桥式整流功率因数校正和直流并联功率因数校正。
2.开关控制电路开关控制电路主要用于控制开关器件的开关状态，以实现开关电源的输出调节和保护功能。
（1）PWM控制技术：PWM控制技术通过调节开关器件的导通时间和截止时间来实现对输出电压的调节，以达到恒定输出电压的目的。
常用的PWM控制技术有固定频率PWM控制和可变频率PWM控制。
（2）反馈控制技术：反馈控制技术通过将输出电压与参考电压进行比较，产生误差信号并经过PID控制后调节PWM信号的占空比，以实现对输出电压的精确调节。
推挽式开关电源的实际电路解读
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3.2他激型推挽式开关电源电路
3.2.4他激型推挽式开关电源电路中的PWM/PFM电路
UC3525A/UC3527A应用电路3 光耦合推挽隔离式开关稳压电源(GTR)(P.210)
3.2他激型推挽式开关电源电路
NP
(U i
Uces ) 108 4 fBS SC
Ui 4 fBS SC
108
2.基极绕组匝数的计算
Nb
NP
• Ube
Ib Rb Ui
UR2
3.次级绕组匝数的计算
ห้องสมุดไป่ตู้
Ns
NP
UO Ui
4.功率变压器磁芯材料的选择
3.1自激型推挽式开关电源电路 3.1.3自激型推挽式开关电源中功率开关管的选择(P.185)
3.2他激型推挽式开关电源电路(P.193)
3.2.3他激型推挽式开关电源电路中的双管共态导通问题
1.采用RC电路延迟导通来避免双管共态导通现象 (1).缩短关断功率开关管的存储时间(P.197)
3.2他激型推挽式开关电源电路
3.2.3他激型推挽式开关电源电路中的双管共态导通问题
1.采用RC电路延迟导通来避免双管共态导通现象 (2).延迟功率开关管导通(P.197-198)
1.最大集-射极电压Uce的确定 2.最大集极电流Icm的确定 3.最小电流放大倍数和输入驱动电流的计算
4.功率开关管的损耗和结点温度计算 5.开关速度的确定 6.功率开关管二次击穿额定值的确定
3.1自激型推挽式开关电源电路 3.1.4自激型推挽式双变压器开关电源电路(P.189)
1kW推挽升压开关电源设计
1kW推挽升压开关电源设计张维强;李永建;薛刚;曹磊【摘要】介绍一款以SG3525为主控芯片,采用推挽拓扑结构,利用高频变压器对12V直流进行隔离升压的开关电源;通过SG3525控制器产生高频脉宽调制(PWM)波,控制开关管通断,对输入信号进行升压整流.推挽电路中加入了有源钳位电路,可以减少开关管的漏极尖峰.变压器的设计利用初级并联次级串联方式来提高整机的效率.并设计了电池过压、欠压、过流、过热等保护电路.经仿真和实验验证该开关电源具有效率高、可靠性高、电路简单、电磁干扰小等优点.【期刊名称】《河北工业大学学报》【年(卷),期】2016(045)005【总页数】9页(P7-15)【关键词】推挽升压;SG3525;脉宽调制;保护电路【作者】张维强;李永建;薛刚;曹磊【作者单位】河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室,天津300130;河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室,天津300130;河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室,天津300130;河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室,天津300130【正文语种】中文【中图分类】TM61车载供电、光伏电池一般为直流12 V（或24 V）左右．为了能向后级用电电器提供电能，需要前级高效的升压变换器，通常采用推挽式拓扑结构[1]．推挽式电路具有驱动电路简单、开关变压器磁芯利用率高、输出电流瞬态响应速度高，电压输出特性好等优点．但是由于器件的参数和驱动电路脉冲宽度不容易保证其一致性，容易造成变压器的磁芯偏磁，而且变压器带有中心抽头，开关管的承受电压较高；由于变压器原边漏感的存在，功率开关管关断的瞬间，漏源极会产生较大的电压尖峰[2]，另外输入电流的纹波较大，因而输入滤波器的体积较大．为了消除开关管的电压尖峰和提高整机效率，在传统的推挽变换器中加入了有源钳位电路和变压器的设计改用初级并联次级串联方式[3]．考虑汽车内恶劣的工作环境对开关电源的电气性能、空间大小、抗干扰能力和安全性都有较高的要求，因此提高开关电源的前级升压的效率显得及其重要．本文设计了一款1 kW 的推挽升压开关电源，对其设计的电路进行参数设计和实验，为了保证可靠性，还进行了电池的过压、欠压、过流和过热保护的设计．比较典型的推挽式变换器电路[4]，如图1所示．该变换电路结构紧密、容易驱动，且高频变压器为双向励磁．在控制电路PWM波信号的驱动下，VT1、VT22个开关管不断交替通断，将直流输入电压变换成交流高频脉冲电压，再经整流滤波将脉冲交流变为直流高压．图中N1=N2，2个开关管VT1、VT2在驱动电路激励PWM波信号的控制下交替通断，将输入的直流电压变换成高频交流的电压，再经整流滤波变为所需要的直流电压．在变压器的原边，推挽电路有2个开关管VT1和VT2，2个原边绕组N1和N2，在变压器的副边有绕组N3，全桥整流二极管VD1～VD6，及输出滤波电感为L1，输出滤波电容为C3，负载为R．其中VD1、VD2分别为2个开关管寄生的反并二极管，C1、C2分别为2个开关管寄生的结电容．首先分析推挽升压主电路的工作原理．在进行分析前，假定所有的功率器件都是理想型器件，即VT1、VT2能瞬时开通和关断，每个功率开关管内部自带的二极管VD1、VD2均为理想二极管．2个开关管每个工作周期为T，导通时间均为Ton，占空比均为：D=Ton/T．在变压器输出交流电压的1个周期内，电路工作模态主要有如下4种[5]：1）模态1[t0t1]在t0时刻，VT1导通，VT2截止，Uin通过VT1加到变压器的初级绕组N1上．二极管VT3、VT6导通，电感电流经过变压器副边绕组、滤波电容C3及负载R，电感电流逐渐增大．由于变压器的作用，因此将有2倍的输入电压（2Uin）施加到截止的开关管VT2上．此模态等效电路如图2所示．2）模态2[t1t2]当激励消失时，即t1时刻，VT1、VT2管均截止．其集电极施加的电压均为输入电压Uin．变压器初级绕组中的电流为0，电感L通过4个二极管续流，每个二极管流过的电流为电感电流的一半，电感电流下降．3）模态3[t2t3]在t2时刻，VT2导通，VT1截止，Uin通过VT2加到变压器的初级绕组N2上．二极管VT4、VT5导通，电感电流经过变压器副边绕组、滤波电容C3及负载R，电感电流逐渐增长．由于变压器的作用，因此截止的开关管VT1上也将有2倍的输入电压（2Uin）．此模态等效电路如图3所示．4）模态4[t3t4]在t3时刻，VT1截止，VT2截止，此模态同模态2．推挽升压电路的工作过程中，当其中只有1个开关管关断时，其漏源极之间的电压将为2倍的输入电压（2Uin），从图4所示的波形中也可看出．在开关管加入死区时间是为了避免烧坏开关管，以防同时导通．在推挽电路中2个开关管即使都不导通，在导通前流过整流二极管的电流不能立即消失，会在变压器副边出现类似短路的电流，在开关管导通瞬间，如果这个电流没有消失，再通过变压器电感耦合，这个短路电流流经开关管会在其两端形成1个电流尖峰．在开关管由导通转向截止时，由于变压器原边侧漏感和引线等效电感的存在，漏感两端的电流不能立即突变，产生很高的反向感应电动势直接作用在开关管漏源极两端，形成较大的电压尖峰．此时开关管漏极电压就不仅仅是输入电源电压，也包括了漏感两端电压，如果在另1个开关管导通前，漏感储存的能量在死区时间内没有完全释放，这样就形成了电压尖峰．通过分析开关管漏源极出现的尖峰，在推挽电路变压器的原边绕组侧并入了1个开关管VT3，为了防止VT3寄生二极管的导通，电路还加入2个二极管D1和D2，其中VT3只在VT1、VT2死区时间内导通．这样VT1、VT2漏极的尖峰就限制在D1、D2和VT3的压降之和，然而这个压降很小，漏感的尖峰的能量也能释放回输入电池电源和C4．对于采用低电压大电流电池供电的应用场合，这种电路的损耗更小，效率更高，因为漏感的储能比较小，所以在VT3选型时可选择较小的额定电流，从而节约了成本．改进的电路图如图5所示．在推挽电路连续工作的周期中，由于2个对称的开关管每次只能有1个导通，因此开关管的导通效率高、损耗小．又因为变压器采用的双端方式工作，体积相对而言很小，磁芯利用率也较高．因此在低压输入大功率的升压系统中应用越来越广泛．2.1 系统组成及工作原理整个系统主要由5部分组成，包括输入电源、两路对称的推挽控制电路、全桥整流滤波电路、直流母线反馈稳压电路和保护电路[6]，如图6所示．在PWM波的控制下，两路对称推挽电路在变压器副边侧串联输出360 V的交流脉冲，再经整流滤波后生成330 V的直流电，稳压控制电路是将输出的高压直流采样后，与参考电压比较，经光耦隔离将比较结果反馈到SG3525芯片中，调节占空比来进行稳压控制．图6中VT1～VT4为MOSFET开关管，型号为RU190N08Q，VT1、VT3与VT2、VT4为两路信号，在SG3525输出的PWM信号控制下交替导通．占空比调节是通过外围电路采样比较电压输入到SG3525进行调节的．2.2 高频变压器设计高频变压器在电路中起着升压隔离和能量传递的双重作用，是系统至关重要的一部分．推挽电路中的高频变压器为双向励磁方式，变压器的利用率比较高，考虑到冗余设计其主要参数为：输入电压：12 V；输出电压：360 V；输出功率：1 000W；工作频率：50 kHz；额定输出电流：5 A；变压器器效率：85%．在变压器设计中，采用2个变压器初级并联次级串联结构[7]，此结构不仅保持了每个变压器电路的优点而且变压器匝数比也将减为原来单个变压器时的一半，且串联输出的电压与原来一样．另外由于匝数比减小，这样能较好的解决初级和次级的耦合问题，也能减小变压器损耗，有利于功率的输出．当输出功率相等时，流过变压器初级和功率开关管的电流都会减少一半，每个变压器的初级铜耗和每个开关管的导通损耗都将减为原来的四分之一，所有变压器的初级铜耗和所有开关管的导通损耗也将减为原来的一半，这样不仅有助于减少开关管的电流尖峰，而且有效的提高了变压器的效率．变压器参数如下：变压器输入电压Uin=12 V，输出电压V0=180 V，额定输出电流I0=5 A，二极管的压降Vdf=0.6 V，变压器效率为=85%，因此每个变压器的输出功率为可以取磁芯磁通密度Bw=0.1 T，线圈导线电流密度J=KjAwAeX，其单位为A/cm2，Kj，X为温度参数值，分别取值为366、 0.12，窗口使用系数为K0=40%，Kf为波形系数，取常数4．变压器的工作频率fs=50 kHz，变压器的磁芯类型可根据磁芯的窗口面积Aw和磁芯的有效面积Ae来确定．其AP的表达式为[8]由公式(2)可以看出，选取EE55或EI60磁芯都可满足要求，这里选择EE55磁芯，其中Aw=386.34mm2、Ae= 354.00mm2．将Aw、Ae的值带入式3可求得电流密度为绕组线径和匝数计算如下．初级绕组线径面积：初级绕组匝数计算：次级绕组线径面积：次级绕组匝数计算：考虑初级绕组的匝数较少，为了减少漏感，采用1.4mm线径的漆包线20股并绕的方法．次级采用0.8mm线径的漆包线2股并绕的方法．并在缠绕的过程中要注意初、次级绕组紧密耦合．3.1 DC/DC控制电路与驱动电路设计3.1.1 控制电路设计SG3525是一种功能全、性能好的电压控制芯片，双通道推拉输出来直接驱动开关管．其内部含有软启动控制电路、欠压锁定电路，具有频率和死区时间都可调的特点．还有过流保护功能，同时也能提供最大占空比为49%的脉宽控制．由于它简单、可靠及使用方便灵活，大大简化了脉宽调制器的设计及调试，因而被广泛应用于开关电源的控制电路中．脚16为SG3525的基准电压源输出，精度可以达到（5.1±1%）V．5、6、7脚外接的定时电阻电容电路构成了SG3525的振荡器，其中5和7端外接的电阻可改变死区时间．本设计取CT=2 200 pF（222），RT=12 k，RD=47，经计算振荡器输出频率为50 kHz左右，，所以11、14脚输出两路互补的PWM波得频率为25 kHz，符合设计要求．8引脚上外接1个10 V/10F的软启动电容，该引脚为高电平时，芯片才开始工作．l、2、9脚及其外围电路构成PI调节电路．当直流母线电压偏高时，经TL431稳压源中的基准电压与R14、R15分压取得的采样电压与进行比较，阴极处形成的误差电压使LED的工作电流发生改变，再经光耦PC817隔离可使脚1、脚9的电压和电流改变，经SG3525芯片内部电路运算，使脚11、14输出的占空比下降，从而使直流母线输出电压维持稳定[9]．SG3525芯片的外围电路及直流母线稳压控制电路如图7中所示．3.1.2 驱动电路设计为提高电路的效率及功率器件工作的可靠性，需要设计驱动电路来放大控制电路输出的信号．对于开关电源而言，驱动电路作为控制电路和功率电路的接口，起着极其重要的作用，所以需要优化设计开关电源的驱动电路[10]．其中驱动电阻计算原则为：一是在开关管开通瞬间，驱动回路中的驱动电阻必须有足够大的阻尼来阻止驱动电流的震荡；二是防止开关管关断时漏源极间产生很大的使得开关管再次误开通，应当尽量减小关断时驱动电路的电阻．图8是由三极管8050、8550构成的图腾柱驱动电路结构图，驱动信号经过图腾柱电路放大后，再经过1个驱动电阻Rg对开关管驱动．其中Rg是三极管图腾驱动与开关管之间加的下拉电阻，为保证开关管的驱动能力和安全，一般取值为1～10 k．Lk是驱动回路的感抗，Rpd为开关管栅源极的下拉电阻（一般取10～100 k），开关管导通后，下拉电阻Rpd可以为开关管栅极积累的电荷提供泄放回路．Cgd，Cgs，Cds为开关管的3个寄生电容，这里暂不考虑开关管开关瞬态它们对电路的影响．在驱动电阻Rg两端反并联1个二极管Doff，可防止开关管的误开通，若开关管由导通转为截止时，截止电流就会流过二极管，由于开关管的门槛电压一般为2.5 V以上，而此时开关管两端电压仅为二极管导通压降（0.7 V），完全不足以使开关管再次导通．3.2 保护电路设计在车载逆变器的设计中电池欠压保护，过压保护，过流保护以及过热保护必不可少[11]，它们是系统能安全可靠的运行保障，保护电路选用具有两路差动输入运放LM 393，+12V电源供电．将采集的电池电压信号接入到由LM 393芯片搭建的比较器中，比较器的输出端与 SG3525的 10脚（shut_down）连接．当系统发生欠压、过压、过流、过热等不正常现象时，运放LM 393比较器的同向输入就会大于反向输入，从而输出高电平，触发反馈保护电路使SG3525的10脚也升为高电平，关断PWM信号输出使系统立刻停止工作，当系统达到正常值时才重新工作．该保护电路也进行了合理的参数设计，其中电池欠压和过压保护极值分别为9.8 V 和15.8V，若车载电池电量过低，系统也会报警．为了避免在开机时输入电源不稳定，在欠压端加入了延时RC电路．保护电路示意图如图9所示．4.1 仿真结果为了验证理论分析，在Matlab/simulink环境下进行系统建模，对推挽升压变换器进行了仿真验证．仿真基本参数如下：Uin=12 V，U0=360V，f=50 kHz，D=0.45，C=580F，L=1mH，R=150．其中开关管选为MOSFET，整流电路为单相全桥整流电路，整流器件选为不可控整流二极管；滤波电路采用LC低通滤波器[12]；输出端接纯阻性负载．分别对开关管的触发脉冲波形和高频变压器输出的交流脉冲电压波形进行了测试．仿真结果如图10、图11所示，由图可见，仿真结果与理论分析一致．4.2 实验结果根据上述分析，制作了1台1 kW推挽升压变换器样机，并对样机系统的性能进行了测试．实验数据如下：Uin=12V，U0=360V，f=50 kHz，其中输入滤波电容采用4只4 700F/25V高频电解电容并联，输出滤波电容采用2只330F/450V 高频电解电容并联，输出滤波电感L=1 000H．其中功率开关管的电压波形如图12所示，单变压器与双变压器对应不同功率下的效率曲线图如图13所示．由图12的波形中可以看出，功率开关管漏源级两端承受的最大电压约为2倍的输入电压，由于钳位电路的存在，虽然有一定的电压尖峰，尖峰已经得到了有效地抑制．由图13可知，当输入电压12V时，满载效率为90.3%；当输出功率为800W左右时，最高效率可达92%左右．并且当输入电压为12 V时，双变压器的效率要比单变压器的效率（图中最下面曲线）高2%～3%．这主要得益于推挽升压电路中变压器的初级串联、次级并联的连接方式以及在制作过程中绕组紧密的缠绕，这样有效抑制了开关管电压尖峰，减少了变压器的漏感和初级铜耗以及开关管的导通损耗，从而提高了整个升压变换器的效率．目前车载逆变电源需求量不断增大，虽然车载电源在输出波形和拓扑结构方面已经很成熟，但目前整机效率和控制保护等方面有待提高，也是当今研究的热点．要想提高整机的效率，必须先保证前级升压的高效率，本文通过分析和验证，在直流推挽电路中通过加入钳位电路和双变压器结构，降低了功率开关管的导通损耗和变压器的初级铜损，提高了变换器的效率．这种电路在低压输入大功率的升压系统中有极大的应用价值．【相关文献】[1]任士康．500W车载逆变电源的研究与设计 [D]．兰州：兰州理工大学，2014．[2]Shen ZJ，Xiong Y L，Cheng X，et al．Power MOSFET switching loss analysis：A new insight[C]//IEEE Industry Applications Conference Forty-First IAS Annual Meeting，2006：1438-1442．[3]Wu T F，Hung J C，Tsai J T，et al．An active-clamp push-pull converter for battery sourcing applications[J]．IEEE Transactions on Industry Applications，2008，44（1）：196-204．[4]李永建．适用于风能太阳能互补的正弦波逆变电源研制 [D]．天津：河北工业大学，2007．[5]李可．2400W推挽正激电路的设计 [J]．电源技术应用，2010，13（7）：32-36．[6]吴建进，魏学业，袁磊．一种推挽式直流升压电路的设计 [J]．电气自动化，2011，33（2）：54-56．[7]张辉，邓嘉，马皓．一种双变压器串联谐振软开关推挽电路 [J]．电力电子技术，2008，42（6）：28-29．[8]Pressman A I，Billings K．开关电源设计 [M]．王志强，译．北京：电子工业出版社，2010．[9]Qin H，Kimball J W．Closed-loop control of DC-DC dual-active-bridge converters driving single-phase inverters[J]．IEEE Transactions on Power Electronics，2014，29（2）：1006-1017．[10]熊英英．车用低压大电流MOSFET模块驱动与保护研究 [D]．北京：北京交通大学，2012．[11]付瑶，谭智力，于珊．基于SG3525控制的车载逆变电源设计 [J]．中国测试，2015，41（1）：77-88．[12]俞杨威，金天均，谢文涛，等．基于PWM逆变器的LC滤波器 [J]．机电工程，2007，24（5）：50-52．。
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洛阳理工学院毕业设计（论文）题目＿推挽式开关电源的设计2013年5月30 日推挽式直流电源开关的设计摘要电源是实现电能变换和功率传递的主要设备。
在信息时代，农业、能源、交通运输、信息、国防、教育等领域的迅猛发展，对电源产业提出了更多、更高的要求、如节能、节电、节材、缩体、减重、环保、可靠、安全等。
这就迫使电源工作者在电源研发过程中不断探索，寻求各种相关技术，做出最好的电源产品，以满足各行各业的要求。
开关电源是一种新型电源设备，较之于传统的线性电源，其技术含量高，耗能低，使用方便，并取得了较好的经济效益。
开关电源具有功耗小、效率高、稳压范围宽、体积小、等突出优点，在通信设备、数控装置、仪器仪表、影音设备、家用电器等电子电路中得到了广泛应用。
本文首先介绍开关电源的基本原理，而后介绍广泛应用于开关电源的双端输出驱动器UC3524，并以驱动器UC3524为基础，通过打印机电源电路，讲述推挽式开关电源工作原理。
关键词：电能变换，开关电源，UC3524，推挽式开关电源Design of a push-pull DC switching power supplyABSTRACTPower is to achieve power conversion and power transmission major equipment. In the information age, the rapid development of agriculture, energy, transportation, information, national defense, education and other fields, for the power industry made more, higher requirements, such as energy saving, energy saving, material saving, reduced body weight loss, environmental protection, reliable, safety etc.. This has forced the power workers continue to explore in the power development process, to seek a variety of related technology, the power to make the best products, to meet the requirements of all walks of life. Switching power supply is a new type of power supply equipment, compared to traditional linear power supply, high technological content, low energy consumption, easy to use, and has achieved good economic benefit. Switching power supply with low power consumption, high efficiency, wide voltage range, small size, and other advantages, is widely used in communication equipment, numerical control equipment, instrumentation, audio and video equipment, household appliances and other electronic circuits. This paper first introduces the basic principle of switching power supply, then introduce dual output driver UC3524 is widely used in switching power supply, and to drive UC3524 as the foundation, through the printer power supply circuit, on the working principle of push-pull switching power supply.KEY WORDS: transformation of electrical energy,transformation of electrical energy,UC3524, transformation of electrical energy目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1开关电源的发展历程 (2)1.2开关电源的分类 (3)1.2.1按电路的输出稳压控制方式分类 (3)1.2.2按开关电源的触发方式分类 (3)1.2.3按输入与输出是否隔离分类 (3)1.2.4按功率开关管关断和开通工作条件分类 (4)1.3开关电源的主要技术指标 (4)1.4开关电源电路组成 (5)1.5电源电路的主要特点 (5)1.6开关电源的特点 (6)第2章开关器件 (7)2.1开关器件的特征 (7)2.2开关器件的分类 (7)2.3常见开关器件介绍 (8)第3章开关电源的基本原理 (10)3.1开关电源拓扑结构 (10)3.1.1非隔离式开关电源拓扑结构 (10)3.1.2隔离式电源开关拓扑结构 (12)3.2 推挽式开关变换电路基本原理 (14)3.3各种不同开关变换电路的比较 (16)第4章 UC3524介绍 (17)4.1 UC3524介绍 (17)4.2 UC3524的内部结构及其原理 (17)第5章 UC3524组成的高压开关电源分析与设计 (20)5.1基于UC3524的高压开关电源原理分析 (20)5.2变压器绕制步骤 (22)5.3开关电源的电磁兼容性问题 (23)5.3.1电磁兼容性 (23)5.3.2电磁兼容问题要素 (23)5.3.3解决开关电源的电磁兼容性 (24)结论 (25)谢辞 (26)参考文献 (27)前言电源是实现电能变换和功率传递的主要设备。
在信息时代，农业、能源、交通运输、信息、国防、教育等领域的迅猛发展，对电源产业提出了更多、更高的要求：如节能、节电、节材、缩体、减重、环保、可靠、安全等。
这就迫使电源工作者在电源研发过程中不断探索，寻求各种相关技术，做出最好的电源产品，以满足各行各业的要求。
开关电源是一种新型电源设备，较之于传统的线性电源，其技术含量高，耗能低，使用方便，并取得了较好的经济效益。
自20世纪50年代，美国航空航天局为开发设计搭载火箭，研发制造以小型化，重量轻为目标的首个开关电源以来，在将近半个多世纪的发展中，开关电源慢慢逐步取代了传统技术制造的相控稳压电源，并且广泛应用到电力电子整机设备中。
伴随集成电路的发展，开关电源逐步向集成化方向发展，趋于模块化和小型化。
将近20年以来，集成开关电源向着两个方向发展。
第一个方向是向着中、小功率开关电源单片集成化的方向发展，美国电源集成公司(Power Integrations)1994年率先研发成功三端隔离式PWM 型单片开关电源在世界上，其属于AC/DC电源变换器。
之后相继推出TOPSwitch-Fx 、TOPSwitch、TOPSwitch-II、TOPSwitch-GX、LinkSwitch、PeakSwitch等系列产品。
第二个方向是对开关电源的控制电路实现集成化，1977年国外首先研发制造出脉宽调制(PWM)控制器集成电路，Silicon General公司、美国Motorola公司、Unitrode公司等相继推出一系列PWM 芯片。
近些年来，国外研发制作出开关频率达1MHz的高速PWM、PFM芯片。
目前，单片开关电源已形成了几十个系列、数百种产品。
与国外开关电源技术相比，中国从1977年才刚开始进入初步发展期，起步较晚，技术比国外落后些。
目前国内DC/DC模块电源市场主要被外国品牌所占领，他们占领了大功率模块电源的大部分以及中小功率模块电源一半的市场。
但是，伴随着国内技术的进步及生产规模的扩大，进口中小功率模块电源正在迅速被国产DC/DC产品所替代。
本文主要是引入UC3524驱动器来介绍推挽式开关变换电路的基本原理，通过打印机电路来详细分析其主要的工作过程。
第1章绪论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。
现已有数家产值达数千万美元的公司生产DC/DC电源，产品从0.5瓦至上千瓦。
从单输出到多输出，也有的公司把自己的DC/DC 模块产品组合设计成用户需要的电源系统。
激烈的竞争局面,导致各厂家积极采用先进技术,使模块以最小的体积达到最高的功率输出,某些新产品的功率密度已可达每立方英寸10瓦。
提高效率和输出功率是大家追求的目标,场效应开关管，肖特基整流管以及磁性材料的改进,都是关键因素。
计算机工业的发展给DC/DC电源提出了新的目标。
以往的TTL电路逻辑电压为5V，超大规模集成电路的驱动电流较大, 一个需5A电流的设计至少要25瓦输出的电源模块。
为节省能源,新的CMOSIC设计使电压降为3.3V ，同样需5A电流则可仅用16.5瓦的模块。
目前一些超大规模集成电路生产厂家有意把电压降至2 .9V、2.1 V ,以节省电力,因对DC/DC电源产品带来了新的挑战。
目前DC/DC模块的设计人员采用同步整流技术在一定程度上使效率有所提高,但最终的改进尚依赖于半导体元件性能的改善。
为解决DC/DC模块的控制电路。
使用一定规模的集成电路将使DC/DC模块性能得到革命性的进步。
DC/DC模块的外封装的散热也是个关键间题。
由于体积的限制,模块外壳需有良好的导热能力, 否则将烧毁内部半导体元件。
近几年已有把电路印刷在铝制或陶瓷荃板上的DC/DC产品间世。
铝板和陶瓷板导热较好, 给DC/DC模块的发展提供的新的方向。
1.2开关电源的分类1.2.1按电路的输出稳压控制方式分类按电路的输出稳压控制方式，开关电源可分为脉冲宽度调制模式（PWM）式、脉冲频率调制式（PFM）和脉冲调频调宽式三种：(1)T不变，只改变T ON来实现占空比调节的稳压方式叫做脉冲宽度调制（PWM）(2) 保持T ON不变，利用改变开关频率f=1/T实现脉冲占空比调节，从而实现输出直流电压U0稳压的方法，称做脉冲频率调制（PFM）。