电力电子系列实验-1203P60开关电源设计VER10

路设计方法；
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参考文献：
（1）沙占友，《新型单片开关电源设计与应 用》，电子工业出版社，2004。 （2）杨承丰，《开关电源》，1987 。 （3）胡存生，胡鹏，《集成开关电源的设计 制作调试与维修》，1995。 （4）慕丕勋，冯桂林，《开关稳压电源原理 与实用技术》，科学出版社，2005。
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（5）Beston Sensors，《瞬态电压抑制器— TVS》
为了降低损耗，NTC的阻值越小越好 ，一般取6~12欧姆。
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浪涌电压抑制器
使用双向TVS管抑制浪涌电压。 TVS管即瞬态电压抑制器。
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输入滤波电容Cin：
输入滤波电容的ESR值越小，则滤波 电压的纹波越小，滤波效果越好。
ESR即等效串联电阻。它表示电解电 容呈现的电阻值的总合。一般情况下 ，ESR值越低的电容，性能越好。
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输入电压较宽时，一般取比例系数 3uF/W，即每瓦输出功率对应3uF 的电容量。
如果输入电压比较稳定（如蓄电池输 入），一般取比例系数1uF/W，即 每瓦输出功率对应1uF的电容量。
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输入滤波电容的计算公式：
（4）绕组 ：输出绕组20V/0.5A；
（5）绕组 ：输出绕组20V/0.5A；
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（6）绕组 （7）绕组 （8）绕组 （9）绕组
：输出绕组20V/0.5A； ：输出绕组20V/0.5A； ：输出绕组5V/1A； ：输出绕组15V/0.5A；
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开关电源的输出功率：
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开关电源的效率：0.8 开关电源的输入功率：
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具有电容C和共模扼流圈所组成的输入滤 波电路
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上图中，C为高频旁路电容，一般为 0.01uF~0.1uF的高频滤波电容， 抑制输入电压中的高频成分，而对工 频电压没有影响。考虑到开关电源在 开关管关断时会产生尖峰电压，故电 容C在选用时应注意其耐压应为二倍 电源电压峰值以上的无感电容，其连 线要尽可能短。
电力电子系列实验1203P60开关电源设计
VER10
2020年6月2日星期二
本课程的目的：
掌握单端反激式开关电源的原理； 掌握PWM控制器UC3843的原理及其外围
电路的设计方法； 掌握PWM控制器1203P60的原理及其外围
电路的设计方法； 掌握功率MOSFET的驱动及保护电路的原理
及其设计方法； 掌握开关电源的原理、元器件选型、外围电
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开关电源的频率： 额定输入直流电压： 最小输入直流电压： 最大输入直流电压：
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输入平均电流（即额定输入电流）：
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最大平均输入电流
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最小平均输入电流
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输入电压的纹波 对于交流离线式变换器，输入纹波电压 一般设计为输入交流电压峰值的 5%~8%。对于DC-DC变换器纹波电 压峰峰值设计为0.1~0.5V。
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输入整流器的组成部分：
EMI滤波器； 启动浪涌电流抑制器； 浪涌电压抑制器； 电容滤波的单相桥式不可控整流电路
； 输入滤波电容；
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输入整流器的组成部分：
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输入滤波器：
凡是接在交流电网与开关电源输入之 间的滤波设备都叫输入滤波，其主要 作用是抑制开关电源本身对交流电网 的反干扰，同时也抑制交流电源中的 高频干扰串入开关电源。输入滤波一 般是由低通滤波与共模扼流圈等元件 组成。
（6）刘胜利，《现代高频开关电源实用技 术》，2001。 （7）姜德来，张晓峰，吕征宇。一种有效的 反激钳位电路设计方法[J]。电源技术应用， 2005，
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（8）徐德鸿，沈旭，周邓燕，《开关电源设 计指南（原书第二版）》，机械工业出版社 ，2006 。
（9）常敏慧等编著，《开关电源应用、设计 与维修》，2000。 （10）Sanjaya Maniktala著，王志强译， 《精通开关电源设计》，人民邮电出版社， 2008。
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（11）张廷鹏，吴铁军，徐明，张生舟，《通 信用高频开关电源》人民邮电出版社，2008
。 （12）张占松 蔡宣三编著。开关电源的原理 与设计 （修订版）》。
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1.开关电源的技术指标：
绕组数量：10个
（1）绕组 ：初级绕组；
（2）绕组
：自馈绕组16V/20mA；
（3）绕组 ：输出绕Байду номын сангаас ±15V/0.5A；
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对于输入滤波电容，首先要确定电源 直流输入端能承受多大的电压纹波。 要想电压纹波小，输入电容就要大， 这样上电时的浪涌电流也更大。滤波 电容的选择有三个方面的考虑：满足 期望的电压纹波，电容的额定电压， 电容的额定纹波电流。
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对于交流离线式变换器，输入纹波电 压一般设计为输入交流电压峰值的 5%~8%。对于DC-DC变换器纹波 电压峰峰值设计为0.1~0.5V。
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启动浪涌电流抑制器：
负热敏电阻，即负温度系数热敏电阻 ，或NTC电阻。
使用NTC电阻的开关电源，在每次关 机后不要马上开机，最好等一分钟以 后再开机，只有等NTC电阻温度降下 来后，它的阻值才能上去，再次开机 才能起限流作用。
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输入电容Cin的输入电流峰值一般为 输入电流的3~5倍，所以NTC的电 阻值必须满足
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L1和L2是绕在同一闭路磁环中的两 个匝数相同，在同名端输入一同向电 流，产生相同磁通的线圈。
L1和L2采用无气隙高频特性良好的 磁心材料，L1和L2用双线并绕方法 ，而且适当加大匝间距离，以减小分 布电容，提高频率特性。
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L1和L2主要吸收共模噪声。当输电网中有 共模噪声时，这种方向相同的纵向噪声电流 If，这时两个线圈产生的磁通Фf顺向串联磁 通相加，电感呈现出高阻抗，阻止共态噪声 进入开关电源，同时特阻止了开关电源内所 产生的噪声向公共电网扩散，以避免污染交 流电网。对于工频电源I1来说为一进一出， L1和L2产生的磁通为反向串联磁通相减感 抗为零，故毫无影响。
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2. 输入整流部分的设计
整流电路的原理图：
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整流电路主要的数量关系
输出电压平均值： （1）空载时， （2）重载时，
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整流电路主要的数量关系
电流平均值： （1）输出电流平均值：
（2）二极管电流平均值：
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整流电路主要的数量关系
二极管承受的最大反向电压： 输入交流电压额定值：220VAC 输入交流电压最大值：260VAC 输入交流电压最小值：180VAC