开关电源课设报告
开关电源的设计实验报告
河西学院物理与机电工程学院综合设计实验开关电源的设计实验报告学院：物理与机电工程学院专业：电子信息科学与技术：侯涛日期：2016年4月12日绪论开关电源是近年来应用非常广泛的一种新式电源，它具有体积小、重量轻、耗能低、使用方便等优点，在邮电通信、航空航天、仪器仪表、工业设备、医疗器械、家用电器等领域应用效果显著。
一、开关电源的概念和分类电源是将各种能源转换成为用电设备所需电能的装置，是所有靠电能工作的装置的动力源泉。
1.开关电源的概念电是工业的动力，是人类生活的源泉。
电源是产生电的装置，表示电源特性的参数有功率、电压、电流、频率等；在同一参数要求下，又有重量、体积、效率和可靠性等指标。
我们用的电，一般都需要经过转换才能适合使用的需求，例如交流转换成直流，高电压变成低电压，大功率变换为小功率等。
按照电子理论，所谓AC/DC就是交流转换为直流；AC/AC称为交流转换为交流，即为改变频率；DC/AC称为逆变；DC/DC为直流变交流后再变直流。
为了达到转换的目的，电源变换的方法是多样的。
自20世纪60年代，人们研发出了二极管、三极管半导体器件后，就用半导体器件进行转换。
所以，凡是用半导体功率器件作开关，将一种电源形态转换成另一种形态的电路，叫做开关变换电路。
在转换时，以自动控制稳定输出并有各种保护环节的电路，称为开关电源。
开关电源在转换过程中，用高频变压器隔离称之为离线式开关变换器，常用的AC/DC 变换器就是离线式变换器。
开关电源通常由六大部分组成，如图所示。
第一部分是输入电路，它包含有低通滤波和一次整流环节。
220V交流电直接经低通滤波和桥式整流后得到未稳压的直流电压Vi，此电压送到第二部分进行功率因数校正，其目的是提高功率因数，它的形式是保持输入电流与输入电压同相。
功率因数校正的方法有无源功率因数校正和有源功率因数校正两种。
所谓有源功率因数校正，是指电源在校正过程中常采用三极管和集成电路。
开关电源电路常采用有源功率因数校正。
开关电源课程设计报告书
12八、心得体会14、引言 1.1设计背景 1.2设计基本要求二、 功率开关管的选择 误!未定义书签。
三、 U C3842简介••… 错误!未定义书签。
3.1 UC3842的结构 3.2 UC3842的功能 四、变压器设计.五、光耦信号传输电路5.1保护采样电路 5.2微机处理芯片电路 5.3变频器的控制方式选择 六、输出滤波电路目录4.1 估算输入和输出功率 4.2 计算最小和最大输入电流 4.3 计算脉冲信号最大占空比4.4 磁芯参数确定方法 错误!未定义书签。
错误!未定义书签。
1110一、引言1.1设计背景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，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM控制IC和MOSFE构成。
随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。
目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
单管的DC/DC转换器有正激式(Forward)和反激式(Flyback )两种。
双管DC/DC转换器有双管正激式(DoubleTransistor Forward Converter)，双管反激式(Double Transistr Flyback Converter )、推挽式(Push-Pull Converter) 和半桥式(Half-Bridge Converter )四种。
四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器(Full-Bridge Converter )。
开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线性电源不同的是，PWMf关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小) /功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。
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)Np-=+（3-1）Vdc Ton Vo TrNsm1.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 V D t ot o fft t t tO OO 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 B SBH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。
开关电源课程实践报告
开关电源课程实践报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电源开关课程实践设计报告降压斩波电路设计姓名：张金涛学号： 1指导教师：许树玲成绩：日期： 2014.10.25课程设计任务书学生姓名：专业：自动化指导教师：许树玲工作单位：物电学院题目：一、初始条件：可用元器件：电容、整流管或整流桥、功率开关管、电力二极管、隔离变压器电阻、滤波电感等。
可用仪器：示波器、电压表、电流表。
二、要求完成的主要任务：（1）设计任务根据技术要求和已知条件，完成无输入变压器整流、电容滤波DC-DC变换器电路的设计。
（2）设计要求1、要求设计一个工频、单相、无变压器输入，整流桥整流、纯电容滤波，DC-DC变换器电路，设输出电压U O=50V,输出电流1—10A，输入电压有10%的波动，输出纹波电压要求低于0.1V，假设所用器件均无能量损耗。
2、选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数，并画出总体电路原理图，阐述基本原理并进行软件仿真。
3、按规定格式写出课程设计报告。
三、时间安排：1、2014年9月28日，集中布置课程设计任务、选题；2、2014年9月29--10月11日，完成资料查询、设计和仿真；3、2014年10月11---25日，撰写课程设计报告。
指导教师：许树玲2014-9-28一、原理图二、原理图分析及元件参数计算1、根据题目要求，电源电压有10%的波动，设电容C1两端电压为Uin ，则:V U in 4.2901.1*220*2.1max ==6.2379.0*220*2.1min ==in U2、占空比D由公式in o V V D =得：172.04.29050max min ===in oV V D210.06.23750min max ===in o V V D3、电感的计算临界电感值：)1(2D f I U L o o c -=故选取的电感值为H D f I U L L o o c 414.0)172.01(*50*1*250)1(2min min max =-=-=>4、)1(2^8D f V L V C o o o -∆=F D f V L V C C o c o o 05.050*50*1.0*414.0*8)172.01(*50)1(2^8min min max =-=-∆=>考虑电容裕量，选取V V U o c 100~75)2~5.1(==5、开关管的选取连通时： l i ce I I I == o o i i I V I V =，oi o i I V V I =， A I V V I o i o i 1.210*6.23750max min max === 关断时：max i ce V U =，Uce U o ce )3~5.1(=取 V V U U i ce ceo 60022max ===6 、二极管的选取反向耐压值：max )2~1(i V U = 取U=600V正向平均电流：A I D I o D 28.810*)172.01(*)1(max min =-=-= 取导通电流为8.28A学生姓名：张金涛 年级：12级专业：电气工程及其自动化课程名称：开关电源技术 课程设计任务：DC-DC 变换器设计电路设计仿真情况论文撰写情况指导教师意见学生姓名：钱金楼年级、专业：12级自动化二班课程名称：开关电源技术课程设计任务：DC-DC变换器设计电路设计仿真情况论文撰写情况指导教师意见。
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。
开关电源报告
设计报告开关电源设计姓名：学号：系别：物理与电子信息工程系专业：电气工程及其自动化2班年级： 10级指导老师：2013-6-6摘要：利用TL494集成芯片和三极管TIP127组成开关电源。
工程中涉及到如：功率器件的最大电流、耐压、开关速度，磁性材料的选择、功率电感的设计与绕制等。
此种电源还具有实用性，几乎所有的电子设备都涉及电源设计，容量较大时多采用开关电源。
关键词: 开关电源 PWM脉冲宽度调制 TL494 稳压过载保护软启动。
目录1系统设计 (4)1.1设计指标 (4)1.2设计方案： (4)1.2.1结构框图 (4)1.2.2单端正激式开关电源工作原理 (5)2单元电路设计 (5)2.1.TL494的内部结构和功能 (5)2.2基于TL494开关电源的设计 (6)2.3参数计算及选择 (8)3系统测试 (9)3.1测试方法 (9)3.2测试仪器 (9)3.3测试结果 (10)3.3.1 空载测试 (10)3.3.2 半载测试 (10)3.3.3满载测试 (11)4设计结论分析及心得总结 (12)5参考文献 (12)6、附录 (12)附录一：元器件清单 (12)附录二：仪器设备清单 (13)附录三：原理图 (13)附录四；PCB图 (13)1系统设计1.1设计指标（1）电源容量输入：交流15～24Vac。
输出：电源+5V～+12V（可调），纹波小于100mVP-P，最大输出电流2A(限流型保护2.2A保护) 。
（2）工作频率开关电源的工作频率为30～40kHz。
（3）控制电路采用TL494脉冲宽度调制控制集成电路。
1.2设计方案：TL494包括开关电源所需的全部控制电路，误差放大器、振荡器、脉宽调制器、脉冲发生器、两只相互交替输出的开关管和电流保护电路。
系统由TL494脉冲宽度调制芯片驱动。
1.2.1结构框图1.2.2单端正激式开关电源工作原理当输入控制脉冲为低电平时，三极管处于导通状态，11t LU U t L U ΔI O I LOn ==当输入控制脉冲为高电平时，三极管处于截止状态，22t LU t L U ΔI O LOFF ==根据电感充放电特点 得，I I O εU U t t t U =+=211211t t t ε+=为占空比。
哈工大电力电子课程设计报告-小功率开关电源
1 R1 的功率 PR1 C1Vs 2 f 0.225 W 2
式中： 最小关断时间 toff (1 Dmax ) 缓冲电容 C1 = 0.01 μF 二极管型号：HER107
1 10 μs f
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哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）
图 1 反激式变换器原理图
1.2
变压器参数计算
（1） ． 计算原边绕组流过的峰值电流
I P 2 P0 /(Vs (min) Dmax ) 2 4.8 /(20 0.5) 0.98 A
式中 Po U o I o 16 (0.15 0.05 0.05 0.05) 4.8 W，为总输出功率
1.72 知，取 CT 102 ，则 RT 约为 35K，调节电位器 R7 使 RT CT
得输出 PWM 的频率约为 50K ，同时要注意输出 PWM 的幅值不能太高， 若太高则可能在接入开关管整机调试时烧毁开关管，取为 15V 即可。然后 调节电位器 R6 使得 R 6 4K ，使得在接入开关管后，辅助供电绕组的输出 电压约为 15V。
表 1 输出电压与负载电流关系
负载电流(mA)
20
40 16.1
60 16
80 15.9
100 15.8
输出电压（V） 16.2
为了调整负载调整率使得电源的带载能力更优，可以考虑更换变压器， 将绕组绕得更紧一些，同时可以加大输出虑波电容的容值，适当调整变压 器原边的缓冲电路参数及补偿回路参数。
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哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）
S1 (d / 2) 2 0.075mm 2
原边绕组的截流面积 S w I P / J 0.96 / 4 0.24mm 2 则原边所需导线股数 nw （5） ． 计算气隙长度
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。
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。
开关电源课程设计报告
摘要本次电力电子装置设计与制作，利用BUCK型转换器来实现16V-8V的开关直流降压电源的设计。
使用TL494作为控制芯片输出脉冲信号从而控制MOS管的开通与关断。
为了将MOS管G极和S极隔离，本设计采用了推挽式放大电路。
另外本设计还加入了反馈环节，利用芯片自身的基准电压与反馈信号进行比较来调节输出脉冲的占空比，进而调整主电路的输出电压维持在一个稳定的电压状态。
关键词：DC/DC；开关电源；Buck电路；TL494AbstractThis Power electronic equipment design is used by BUCK to catch the goal of 16V-8VSwitch dc step-down power supply design. Use TL494 as control chip output pulse signal to control the opening of MOS tube and shut off. In order to make the MOS tube G pole and S pole separate, this design uses a push-pull amplifier circuit. In addition, the design also joined the feedback link to make the circuit more accurate and stable .Key word: BUCK type converter, Step-down power, TL494目录一方案论证与选择 (1)1.1基本要求 (1)1.2方案设计 (1)二BUCK电路总原理图和工作原理 (2)2.1 系统总体框图及电路原理图 (2)2.2 BUCK 主电路原理图及工作原理 (3)2.3控制电路图与工作原理 (3)三主要器件的原理和电路参数的设计 (4)3.1 电源管理芯片TL494 (4)3.1.1 TL494 芯片主要特征 (4)3.1.2 TL494 工作原理简述 (4)3.1.3 TL494脉冲控制 (4)3.2 BUCK电路电感电容值的计算和选择 (5)3.2.1 电感L的确定 (6)3.2.2 电容C的确定 (6)3.3.3 MOSFET的选择 (6)3.4输出电路 (7)四实验结果图及分析 (7)4.1实验结果图如下： (7)4.2实验结果分析 (8)设计小结 (9)参考文献 (9)一方案论证与选择开关电源是利用现代电子电力技术控制功率器件（MOSFET、三极管等）的导通和关断时间来稳定输出电压的一种稳压电源，具有转换效率高，体积小，重量轻，控制精度高等优点。
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。
开关电源 实验报告
开关电源实验报告
《开关电源实验报告》
实验目的：通过实验，掌握开关电源的工作原理和基本特性，了解开关电源的应用和优势。
实验器材：开关电源、示波器、电阻、电容、电感等元件。
实验原理：开关电源是一种能够将输入电压转换成稳定输出电压的电源，其工作原理是通过开关管的开关控制，将输入电压进行高频开关，并通过变压器、整流器、滤波器等电路将其转换成稳定的输出电压。
实验步骤：
1. 连接开关电源和示波器，设置合适的输入电压和负载电阻。
2. 调节示波器，观察输入电压和输出电压的波形，测量其幅值和频率。
3. 更改负载电阻，观察输出电压的稳定性和响应速度。
4. 探究开关电源在不同负载条件下的工作特性，比较其与线性电源的优势和劣势。
实验结果：通过实验，我们观察到开关电源在不同输入电压和负载条件下，能够稳定地输出所需的电压，并且具有高效率、小体积、轻质量等优势。
同时，我们也发现在负载变化较大时，开关电源的响应速度更快，稳定性更好，适用范围更广。
实验结论：开关电源是一种高效、稳定、适应性强的电源，具有广泛的应用前景。
通过本次实验，我们对开关电源的工作原理和特性有了更深入的了解，为今后的电子电路设计和实际应用提供了重要参考。
通过本次实验，我们对开关电源的工作原理和特性有了更深入的了解，为今后
的电子电路设计和实际应用提供了重要参考。
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(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。
开关电源设计报告
.前言随着电子技术的高速发展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多,电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。
近年来,随着功率电子器件(如IGBT、MOSFET)、PWM技术以及电源理论发展,新一代的电源开始逐步取代传统的电源电路。
开关电源中的功率调整管工作在开关状态，具有功耗小、效率高、稳压范围宽、温升低、体积小等突出优点，在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音响、家用电器等电子电路中得到广泛应用。
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。
随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。
开关稳压电源，其系统硬件由三个环节组成，即整流滤波环节、直流-直流升压变换（DC-DC）环节、以及测控与键盘显示环节。
1.开关电源基本组成图中DC/DC变换器是开关电源电路的核心部分，其作用是将固定输入的直流电压U1变换成可变的直流电压，也称为直斩波器。
开关电源采用功率半导体作为开关器件，通过周期性控制开关通断，调节环路控制信号的占空比来调整输出电压。
常用控制方式有脉宽常用控制方式有脉宽调制(PWM )、脉频调制(PFM)PWM 与PFM 混合式, 其中最常用的是PWM。
单片开关式DC/DC电源变换器L4978内含误差放大比较器、脉宽调制器、驱动器等电路,适宜构成高效、小体积的仪器仪表的开关电源。
2.L4978芯片的特性及工作原理2.1 L4978芯片介绍L4978是意－法半导体有限公司生产的单片开关式稳压器，它采用8脚双列直插式DIP-8封装，外形与常见的运放4558相同，它的最大输出电流可达2A，最大输出功率400W，输入电压范围8-55V，输出电压调节范围3.3-50V，内部集成了3.3V基准电压源、锯齿波信号及时钟信号振荡器、误差放大器、脉宽调制器、功率输出级和各种保护电路，在芯片内部集成了一只N沟道DMOS功率开关管，其开关速度极快，可在高频下工作。
开关电源实训报告
开关电源实训报告第一篇：开关电源实训报告开关电源实验报告一、实验名称30w-12v开关电源制作二、实验目的1.掌握buck降压型反激式开关电源原理、焊接、调试。
2.熟悉uc3842主要性能参数、端子功能、工作原理及典型应用。
三、实验要求1.输入电压av220v，调节输出电压为dc12v，输出功率30w。
2.掌握电路板焊接工艺。
四、实验介绍㈠开关电源介绍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，开关电源一般由脉冲宽度调制（pwm）控制ic和mosfet构成。
随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。
目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
另外开关电源的发展与应用在安防监控，节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压。
开关电源具有以下特征：①电源电压和负载在规定的范围内变化时，输出电压应保持在允许的范围内或按要求变化；②输出与输入之间有良好的电气隔离；③可以输出单路或多路电压，各路之间有电气隔离。
本次实验是要采用uc3842制作一路输出的av220v-dc12v的30w开关电源。
㈡开关电源原理电路由主电路、控制电路、启动电路和反馈电路4部分组成。
主电路采用单端反激式拓扑。
控制电路是整个开关电源的核心，控制的好坏直接决定了电源整体性能，电路电流环控制采用uc3842内部电流环，电压外环采用tl431和pc817构成外部误差放大器。
输入市电首先经过滤波、整流后变换为直流电压，再经过直流变换器变换为所需的直流电压；通过检测和控制电路对其输出进行调整。
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电气与电子信息工程学院《电力电子装置设计与制作》课程设计报告名称：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：14级专升本（1）班学号：0125姓名：指导教师：南光群、张智泉、叶天凤课程设计时间：2015年11月30日—12月10日课程设计地点：K2-414和K2-306实验室电力电子装置设计与制课程设计成绩评定表指导教师签字：年月日《电力电子装置设计与制作》课程设计任务书2015～2016学年第一学期学生姓名：专业班级：电气工程及其自动化14级专升本1班指导教师：南光群、张智泉、叶天凤工作部门：电气与电子信息工程学院一、课程设计题目：开关直流降压电源（BUCK）设计二、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。
设计题目选：题目一：开关直流降压电源（BUCK）设计主要技术指标：1）输入交流电压220V（可省略此环节）。
2）输入直流电压在14-18V之间。
3）输出直流电压11V，输出电压纹波小于2%。
4）输出电流1A。
5）采用脉宽调制PWM电路控制。
三、进度安排四、基本要求1、独立设计原理图各部分电路的设计；2、制作硬件实物，演示设计与调试的结果。
3、写出课程设计报告。
内容包括电路图、工作原理、实际测量波形、调试分析、测量精度、结论和体会。
4、写出设计报告：不少于3000字，统一复印封面并用Ａ4纸写出报告。
○1封面、课程设计任务书○2摘要，关键词（中英文）○3方案选择，方案论证○4系统功能及原理。
（系统组成框图、电路原理图）○5各模块的功能，原理，器件选择○6实验结果以及分析○7设计小结○8附录---参考文献目录摘要 0Abstract 01 方案设计与论证 (1)总体方案的设计与论证 (1)开关管的选择 (1)模拟控制芯片的选择 (1)2 系统设计 (2)系统总体组成框图 (2)电路原理图 (2)3 功能及器件的选择 (3)主电路元器件的选择 (3)电感的选择 (3)输出滤波电容的选择 (4)MOSFET开关管的选择 (4)二极管的选择 (5)PWM控制的设计 (5)锯齿波的频率的计算 (5)4 仿真分析 (6)仿真模型 (6)仿真结果及分析 (6)5 实物结果及分析 (6)实物图 (8)实物结果及分析 (8)6 设计小结 (12)参考文献 (13)摘要本次电力电子装置设计与制作，利用BUCK型转换器来实现14V-18V的开关直流降压电源的设计。
使用TL494作为控制芯片输出脉冲信号从而控制MOS管的开通与关断。
为了将MOS管G极和S极隔离，本设计采用了推挽式放大电路。
另外本设计还加入了反馈环节，利用芯片自身的基准电压与反馈信号进行比较来调节输出脉冲的占空比，进而调整主电路的输出电压维持在一个稳定的电压状态,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。
关键字：降压电源推挽式放大电路开关频率AbstractThis Power electronic equipment design is used by BUCK to catch the goal of 16V -8VSwitch dc step-down power supply design. Use TL494 as control chip output pulse signal to control the opening of MOS tube and shut off. In order to make the MOS tu be G pole and S pole separate, this design uses a push-pull amplifier circuit. In additio n, the design also joined the feedback link to make the circuit more accurate and stab le,PI analog regulator circuit for fast regulation of that system stability;TL494 RC oscillator circuit to generate a sawtooth wave as the carrier drive signal, control the switching frequency of the switching tube.KeyWord:step-down power supply push-pull amplifier circuit Switching frequency1 方案设计与论证总体方案的设计与论证方案一：采用低压线性稳压管（LDO）来设计电路。
其优点是输出波形稳定，噪音小，所以外部电路比较简单。
不足之处在于输入和输出电压的差值不能太大，效率较低，其负载电流相对较小。
方案二：采用BUCK降压电路。
该电路是负载电流大，效率高，发热小。
由于是通过开关管的开通和关断来实现能量的转换，所以纹波和噪音较大，需要较多额电容滤波。
但考虑本次设计的需求，所以选择该方案。
综上所述，故选择BUCK降压电路。
开关管的选择方案一：采用绝缘栅双极晶体管（IGBT）。
IGBT的功率容量大，但是开关频率较低，同时在关断时存在拖尾电流，需要加一个负电压让IGBT可靠的关断，对驱动电路要求较高。
方案二：采用电力MOSFET。
电力MOSFET是用栅极电压来控制漏极电流，因此所需驱动功率小、驱动电路简单；又由于是靠多数载流子导电，没有少数载流子导电所需的存储时间，是目前开关速度最高的电力电子器件，而在本电路中功率不是很大。
综上所述，故选择电力MOSFET器件。
模拟控制芯片的选择方案一：采用UC3842模拟控制芯片。
UC3842是采用峰值电流模式控制的集成PWM控制器，专们用于构成正激型和反激型等开关电源的控制电路。
驱动电路的结构为图腾柱结构的跟随电路，其输出峰值电流可达1000mA，可以直接驱动主电路的开关器件，但是在芯片欠压保护后再次启动的电压为16V，在本设计中启动电压较高，故不选择该芯片。
方案二：采用TL494模拟控制芯片。
TL494采用固定频率的PWM波的控制方式可以根据需要选择输出最大占空比和输出的频率，同时也可以根据需要调节死区时间的大小，驱动输出端也可以采用单端模式或者推拉模式，电路的启动电压为7V，最大工作电压为40V，具有较宽的工作电压范围。
考虑到实际情况所以在本设计中采用TL494。
综上所述，故选择TL494作为模拟控制芯片。
2 系统设计系统总体组成框图系统总体组成框图如图2-1所示。
该系统中由BUCK主电路、反馈采样电路、控制电路和驱动电路组成。
从而构成了一个电压闭环控制系统。
图2-1 系统总体框图电路原理图总体电路原理图如图2-2所示。
图2-2 电路原理图3 功能及器件的选择主电路元器件的选择电感的选择在进行电感的计算上，首先介绍一个关键参数r 的说明，r 称为电流纹波率。
它表示电感电流的交流分量与直流分量的几何比例。
因此，有DC AC L I I I I r ⨯≡∆=2(3-1) 上式中I ∆为电流纹波，DC I 为电感电流直流分量，AC I 为交流分量，L I 为平均电感电流。
在工程中r 的取值一般在5.0~3.0之间，并且它与特定工况、开关频率、甚至拓扑本身都无关。
所以在实际设计中，它一般按取值。
在大多数实际应用中，输入电压会在INMAX INMIN V V ~之间的某一范围内变化。
因此，还需要知道电流的交、直流分量及其峰值在输入电压变化时如何随之变化。
最重要的是：需要知道在此变化范围内，哪个特定输入电压值对应峰值电流最大值。
如前所述，峰值电流对于保证电感工作时不发生磁饱和是极其重要的。
所以对于电感设计而言，“最恶劣”电压定义为峰值电流达到最大值时所对应的输入电压。
该特定电压将用于电感设计或选择。
对于降压变压换器，总是优先从IMAX V （即最小占空比）开始设计电感。
在本设计中电压的输入范围为：14~18V ，输出电压为11V ，开关频率为25KHz ，输出电流为1A 所以对于buck 电路而言，需要从IMAX V （20V ）开始设计电感。
所以最小占空比为：61.01811===IN O V V D(3-2)再由公式计算的L 为：uH A V D f I r V L O O 429)61.01(2500014.011)1(=-⨯⨯=-⨯⨯= (3-3) 一般实际的电感量为计算值的3倍左右，故所选的电感量为。
磁芯选择铁氧体磁环绿色喷涂环，导磁率为15k nH ，由公式：2*N A L L =(3-4)可以推出所需的匝数大约为N=10匝。
输出滤波电容的选择选择输出电容的经典法则是：额定纹波电流要等于或大于输出电容最大有效值电流。
通常，选择的额定电压比应用中要求的输出电压高出至少20%~50%。
变换器的输出电压纹波也是一个需要考虑的问题。
输出电容产生的输出电压纹波峰值等于其等效串联电阻与最大输出电流峰峰值的乘积（忽略电容的等效串联电感）。
在本设计中输出电压纹波的要求是2%，输出纹波电压O U ∆=11*2%=，所以由公式：uF T U L D U C O O 1.3)1025(122.0109.1878.01118)1(2332=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=∆-=-）（ (3-5)考虑考实际中电容的标称值所以选择电解电容。
MOSFET 开关管的选择选择开关管的经验法则是：额定电流至少等于（最好至少两倍于）上述计算的最大开关管有效值电流，这是为了降低损耗，因其开关正向压降额定电流增加而大幅减小。
对于降压变换器，最高开关电压为INMAX V ，通常，选择的额定电压要比最高开关电压高出至少20%（降额至80%左右，即留出安全裕量）。
在本电路中最高输入电压为20V ，考虑裕量，所以计算的开关管的耐压值为100V 。
计算MOSFET 导通损耗的简单方程如下：W R I P ds RMS COND 2= (3-6)公式中，ds R 是MOSFET 的导通电阻，RMS I 是开关管电流波形的有效值，等于)121(2r D I I O RMS +⨯⨯= (3-7) 式中，O I 是buck 电路的负载电流，D 是占空比。
通过计算可以得到A I RMS 81.0=，要得到较小的导通损耗则其MOSFET 的导通电阻就需要选择很小。
考虑到成本的问题，通过综合折中考虑在本电路中采用IRF9Z24的P 沟道MOSFET开关管。