基于OB2201反激式高频开关电源的设计.doc

论文作者签名：凰辏甖签导师签名： 太原理工大学硕士研究生学位论文基于反激式高频开关电源的设计路、控制电路等组成，是将输入交流电压转换成直流输出电压的变换器。目前，开关电源为满足现代电子设备发展的要求，主要向智能化、高频化、小型化等方向发展，现己成为中小功率电子设备的优选产品。本文基于国内外电源相关资料的研究分析，进行了开关电源的设计。首先，研究了开关电源的拓扑结构，并对反激式拓扑结构进行了详细的分析；其次根据电源发展的趋势，着重对电流控制模式进行了分析和研究。接着对变压器的设计进行了分析，特别是在参数的选择以及变压器绕制方面进行了重点研究；最后结合上述的分析，对电源硬件电路进行了搭建、并对相关数据进行了采集。详细地介绍了电路参数的计算方法以及元器件的选择方式。 太原理工大学硕士研究生学位论文 太原理工大学硕士研究生学位论文 琱鷉，琧 瓹， 瓸， 太原理工大学硕士研究生学位论文 琩 ，曲 太原理工大学硕士研究生学位论文 太原理工大学硕士研究生学位论文高频变压器的设计第四章开关电源控制电路的设计控制芯片的介绍一管脚功能的介绍工作原理的介绍软启动电路电流采样电路电压采样电路。的分析及参数的设置过温保护电路龟源芯片供电电路一设计电源的整体原理图第五章开关电源的调试和实验硬件电路的搭建 太原理工大学硕士研究生学位论文开关电源性能的测试渌问牟舛一 太原理工大学硕士研究生学位论文 太原理工大学硕士研究生学位论文可以发生自激振荡。这项技术使得稳压电源有了新的发展方向，预示着高频电源时代的到来。在此之后，科学家们在该项发明的基础上不断的进行改进，但没有发生实质的改 太原理工大学硕士研究生学位论文 太原理工大学硕士研究生学位论文本文主要做的工作本文通过以下四个方面进行研究：进行了详细的分析。第一章：叙述了电源的发展史、分类以及未来的发展前景。第四章：开关电源控制电路的设计，主要了解了控制芯片的基本工作原理，同时对控制电路、辅助电路进行了设计和分析。第六章：对本文工作做了总的概括，以及在后期的设计中需要改进和完善的地方。本章小结 太原理工大学硕士研究生学位论文 太原理工大学硕士研究生学位论文开关电源的基本原理开关电源是开关稳压电源的简称，通常是指将输入交流电压转换为直流输出电压的输入过压保护电路、输出过压保护电路、过流保护电路等。功率开关管及态频变压器 太原理工大学硕士研究生学位论文 太原理工大学硕士研究生学位论文输出罴样胃口!猅!狧!猅一一 墓珐碾聖控管信 口丐几儿都可以进行调制，由刂破骱蚉控制器构成。对穆隹淼目刂疲隹硇藕哦訫管的开断进行控制，以实现输出电压的恒定。开关电源的控制模式分为两种，电压控制和电流控制。在电源设计中会根据实际情 太原理工大学硕士研究生学位论文电压控制型开关电源的缺点： 太原理工大学硕士研究生学位论文上电流控制型开关电源的优点：电压控制型开关电源的缺点：开关电源的拓扑结构 太原理工大学硕士研究生学位论文。】线性调整器这里的晶体管可以看作一个可调电阻。流电压。通和断开储能电感。当开关管导通时，二极管聪蚪刂梗淙氲缌骶士9毓躆出电压不变。 太原理工大学硕士研究生学位论文； 太原理工大学硕士研究生学位论文。这种拓扑结构可以用于到以下几种情况：的场合。 太原理工大学硕士研究生学位论文。魄。 太原理工大学硕士研究生学位论文 太原理工大学硕士研究生学位论文部分组成缤：一次侧电路的设计开关电源的一次侧电路咂当溲蛊鞯某跫兜缏，包含了开关电源的输入电保护 太原理工大学硕士研究生学位论文选用熔丝管应注意两个方面： 太原理工大学硕士研究生学位论文由于电力电子设备的大量涌现，电磁干扰缭锤扇攀瞧渲械囊恢日益严重，危。一的基本电路。为了能符合电磁兼容性，在电磁滤波器设计时要满足下面两个要求： 太原理工大学硕士研究生学位论文在上图中、为跨线电容器，又称为缛荩美匆种拼扇电源线间的噪声绺蠰是共模扼流圈、 和是线间旁路电容器，用来抑制共模干扰，当源设计时会引入漏极钳位保护电路，用来吸收尖峰电压【】縖】。 太原理工大学硕士研究生学位论文能量造成消耗。 太原理工大学硕士研究生学位论文啡罥罺通过计算得到：则圪的值为：輋钳位电阻心的值为： 太原理工大学硕士研究生学位论文坏缛軨的确定荨!俭肔将钳位电阻砟的值代人可得：的脉动直流缤，然后经滤波电路斩波后，变为相对平滑的直流电压【。 太原理工大学硕士研究生学位论文叫，稩图整流滤波电压及整流电流波形肼为功率因数。 太原理工大学硕士研究生学位论文、；。配曲畉 太原理工大学硕士研究生学位论文电容所承受的最高电压为：。高频变压器的设计【俊緇】乐删逃甦 太原理工大学硕士研究生学位论文高频磁芯型号尺寸的确定有两种方法：一种是通过表来选择磁心，另一种是通表输出功率与磁心尺寸的大致关系环形磁心直径籱警厂为工作频率，其单位为； 太原理工大学硕士研究生学位论文多于两个礁当综合窗口利用因数计算出来后，就可以通过下式来计算变压器磁芯的尺寸：表糠止鶨型磁心的尺寸规格屑夥宓缪共辉诳悸欠段若忽略尖峰漏感并把整流管的压降设为， 太原理工大学硕士研究生学位论文龀逍藕抛畲蟮纪奔洹擘将上述数据代入上式可得到脉冲信号最大导通时间为。通过一次绕组与直流输出电压及最小输出电阻的公式可得出初级电感的计算公式：其中：最小输出直流电压畲蟮纪奔洹胗为，最小输出功率删，则一次绕组电感量厶为：开关管峰值电流的计算公式为： 太原理工大学硕士研究生学位论文，最大导通时间为，一次绕，吒为：次级电流是三角波时，次级电流的有效值公式为：百 太原理工大学硕士研究生学位论文二次侧电路的设计 太原理工大学硕士研究生学位论文一厶一容器。对于隔离式开关电源，其输出纹波电压约为输出电压的，其输出纹波电流方法一：通过纹波电流、纹波电压、开关频率的关系来求解：其中：屹为输出纹波电流，为输出纹波电压，为开关频率。 太原理工大学硕士研究生学位论文通过厂家提供的产品目录和实际情况选择了的电解电容。 太原理工大学硕士研究生学位论文 太原理工大学硕士研究生学位论文控制芯片的介绍等，但出于对成本的考虑，本文选用了作为控制芯片，它该芯片采用了电流控制模式，主要应用于反激式拓扑电路中。内置有误差放大器、电流检测比较器，欠电压比较器等，主要优点有：输入端过压保护、输出端过流保护、欠电压锁定、过热保护、过载保护最高工作频率可达罡呤淙氲缪刮，其内部结构如图所示。的内部框图 太原理工大学硕士研究生学位论文工作原理的介绍 太原理工大学硕士研究生学位论文软启动电路构成的软启动电路电流采样电路就是在电源工作时，通过采样电阻来检测功率开关管的电流，由于在 太原理工大学硕士研究生学位论文电流检测电路工作稳定【。电压控制就是在电源工作时，对输出电压进行采样，然后将采样电压与基准电压进的分析及参数的设置光耦乒獾珩詈掀是开关电源电压采样电路中常用到的器件，在本文设计采通电流的比值。 太原理工大学硕士研究生学位论文，通过上述介绍的电流传 太原理工大学硕士研究生学位论文在本设计中，输出电压为慰嫉缪筓为缱杪怼，则电过温保护电路 太原理工大学硕士研究生学位论文关交替的工作状态，变压器产生偏置电压，经整流滤波后，转换为直流电压为芯片设计电源的整体原理图 太原理工大学硕士研究生学位论文 太原理工大学硕士研究生学位论文图溲蛊鱎的骨架及饶线方式测试点：所有绕组之间；所有绕组和磁心之间。 太原理工大学硕士研究生学位论文弋测试条件：直流电压。测试点舷胁 太原理工大学硕士研究生学位论文开关电源性能的测试 太原理工大学硕士研究生学位论文餮蛊鳎菏淙氲缪餮狗段狾。时恚鹤畲笫涑龆疃缪畲笫涑鋈氲缌。缱痈涸兀鹤畲蟪惺艿缪畲蟪惺艿缌。连接方式：缤电压调整率又称为线性调整率，它表示输入电压在设定范围内变化时所对应输出电 太原理工大学硕士研究生学位论文。氐缪刮、所对应的电源转换效率，然后对上述效率求和取平均值，则这个平均值就是该款电源的 太原理工大学硕士研究生学位论文的值。，对表中输出负载为全载的疲时所对应的功率求和，然后对其取小对于单片开关电源来说，其输出纹波电压常用峰蜂值来表示。 太原理工大学硕士研究生学位论文 空载损耗纹波的测试方法步骤：咽静魃栉=涣鞯担砩栉。步骤是否正确。通过对本文设计的开关电源输出纹波电压的测试J涑鑫撇缪沟牟， 太原理工大学硕士研究生学位论文，输出满负荷时的延迟时间不大谑淙虢涣甭缌鞑淮笥。哐共馐裕航橛诔跫兜酱渭兜刂洌，能够提供瓦的稳定功率，符合设计要求。秒，符合设计要求。涑雎汉傻奶跫拢湫什坏陀，符 太原理工大学硕士研究生学位论文合欧洲能源的标准。 太原理工大学硕士研究生学位论文 太原理工大学硕士研究生学位论文分析研究，满足设计要求。 太原理工大学硕士研究生学位论文 太原理工大学硕士研究生学位论文空欧闪9氐缭吹牡缪辜觳庥肟刂啤綝】电子科技大学，【 太原理工大学硕士研究生学位论文丁，【】邹强开关电源电磁干扰分析与研究】西北工业大学，【】程旭新型矿用直流开关电源系统研究【太原理工大