武汉理工大学 电气专业 电力电子课程设计 单端反激ACDCDC电源20V设计

1、课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 电气0905 指导教师： 工作单位： 武汉理工大学 题目: 单端反激AC-DC-DC电源（20V）设计 初始条件：设计一个AC-DC-DC电源，具体参数如下：单相交流输入220V/50Hz，输出直流电压20V,纹波系数<5%，功率100W。要求完成的主要任务: （1） 对AC-DC-DC 电源进行主电路设计；（2） 控制方案设计；（3） 给出具体滤波参数的设计过程；（4） 在MATLAB/Simulink搭建闭环系统仿真模型，进行系统仿真；（5） 分析仿真结果，验证设计方案的可行性。时间安排：2012年6月18日至2012年6月28日，历时一周半，具

2、体进度安排见下表具体时间设计内容6.18指导老师就课程设计内容、设计要求、进度安排、评分标准等做具体介绍；学生确定选题，明确设计要求6.196.21开始查阅资料，完成方案的初步设计6.226.24由指导老师审核模型，学生修改、完善并对数学模型进行分析6.256.27撰写课程设计说明书6.28上交课程设计说明书，并进行答辩指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日摘要在很多设备中都需要直流电源，如电视机、打印机等等，传统的AC/DC稳压电源都用的线性放大特性设计，功耗较大，现代AC/DC变换器采用功率半导体作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空来调整输出电压，

3、工作频率高，滤波电容小、电感小，所以体积相对较小，而且开关电源的功耗较低，对电网的适用能力强，所以开关电源的应用逐渐取代了传统的电源。而且现在的开关器件发展成熟开关频率高，电源电路也已经逐步实现模块化、集成化，并且向绿色化发展所以研究高频开关电源是非常具有实用价值的。开关电源有多种拓扑结构，选择合适的拓扑结构，合适的器件，是设计开关电源的重中之重。本次课程设计主要针对单端反激开关电源进行设计。目录1高频开关电源概述11.1开关电源发展概况11.2高频开关电源的基本组成11.2.1开关电源的输入环节11.2.2功率变换电路11.2.3 控制及保护电路12 AC-DC变换环节22.1 整流环节22

4、.2滤波环节32.2.1滤波原理32.2.2电容和电感滤波原理42.2.3型RC滤波电路42.2.4型LC滤波电路53 DC-DC变换环节53.1单端反激开关电源基本关系式53.1.1共同关系式63.1.2连续工作模式63.1.3 不连续工作模式63.2单端反激开关电源的控制74单端反激AC-DC-DC电源的设计84.1 设计任务84.2 主电路设计84.2.1直流滤波电路的设计94.2.2 单端反激开关电源变压器的设计95 模型仿真106 小结12参考文献135 模型仿真主电路图图5-1图中电源采用有效值220v的正弦交流电源，整流部分采用桥式不控整流（封装），滤波采用LC滤波电路，开关管采用开关频率很高的MOSFET，控制电路直接用电压反馈PI控制的PWM控制方式。 整流输出波形图5-2 多次进行滤波参数的调节，发现按照理论计算无法得到正确的波形，于是按照控制变量法则改变电感和电容的值，最终得到比较理想的波形如图5-2最终输出电压和功率波形图5-3由图可见波形在最开始很