电力电子课程设计--单端反激式多路输出开关电源设计

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1、 电力电子课程设计-单端反激多路开关电源 电力电子技术课程设计电力电子技术课程设计 单端反激两路输出开关电源单端反激两路输出开关电源 题题 目：目： 单端反激式单端反激式多路输出开关电源多路输出开关电源设计设计 学学 院：院： 信息与控制工程学院信息与控制工程学院 专业班级：专业班级： 电气电气 1010- -2 2 学生姓名学生姓名 日日 期：期： 2012013 3.77.1 12012.7.2012.7.1414 电力电子课程设计-单端反激多路开关电源 一、一、课程设计的要求课程设计的要求 本课程设计要求根据所提供的元器件设计并制作一个小功率的单端反激式开关电源。 我 设计的是 110V

2、/6V，0.5A 和 8V,1A 的反激式开关电源，要求画出必要的设计电路图，进行必 要的电路参数计算,完成电路的焊接。 二、二、设计原理设计原理及方法及方法 1 1基本反激变换器工作原理基本反激变换器工作原理 基本反激变换器如图 1 所示。假设变压器和其他元器件均为理想元器件，稳态工作下。 （1）当有源开关 Q 导通时，变压器原边电流增加，会产生上正下负的感应电动势，从而在 副边产生下正上负的感应电动势，如图 2(a)所示，无源开关 VD1 因反偏而截止，输出由电 容 C 向负载提供能量， 而原边则从电源吸收电能， 储存于磁路中。 （2） 当有源开关 Q 截止时， 由于变压器磁路中的磁通不能

3、突变， 所以在原边会感应出上负下正的感应电动势， 而在副边 会感应出上正下负的感应电动势，故 VD1 正偏而导通，如图 2(b)所示，此时磁路中的存储 的能量转到副边， 并经二极管 VD1 向负载供电， 同时补充滤波电容 C 在前一阶段所损失的能 量。 输出滤波电容除了在开关 Q 导通时给负载提供能量外， 还用来限制输出电压上的开关频 率纹波分量，使之远小于稳态的直流输出电压。 g U p N s N o I o U VD1 + + - CR Q 图 1 反激变换器的原理图 2反激变换器的吸收电路反激变换器的吸收电路 实际反激变换器会有各种寄生参数的存在，如变压器的漏感，开关管的源漏极电容。所

4、 以基本反激变换器在实际应用中是不能可靠工作的，其原因是变压器漏感在开关 Q 截止时， 没有满意的去磁回路。为了让反激变换器的工作变得可靠，就得外加一个漏感的去磁电路， 但因漏感的能量一般很小， 所以习惯上将这种去磁电路称为吸收电路， 目的是将开关 Q 的电 压钳位到合理的数值。在 220V AC 输入的小功率开关电源中，常用的吸收电路主要有 RCD 吸收电路和三绕组吸收电路。其结构如图 3(a)(b)所示。 Q g U p N s N o I o URC VD1 + + - s R s C s D 1 C i R RCD吸收电路 Q g U p N s N o I o URC VD1 + +

5、 - 1 C i R c N m L c D （a） (b) 图 2 吸收电路 电力电子课程设计-单端反激多路开关电源 3 3. .单端单端反激式变换器变压器的设计反激式变换器变压器的设计 在本次实习中提供的变压器的铁芯是 EE28 铁氧体铁芯，其在 25 摄氏度的磁导率为 TB5.0 25max_ ，铁芯的初始磁导率为 0 2300 u 。 变压器选择的相关参数包括：原副边匝数比、原边匝数 NS、副边匝数和气隙，本次试验中 用到的变压器的绕组的漆包线已经给定，无需选择。 （1）原副边匝数比及其匝数的确定： 根据实习任务的要求;需要的直流输出电压为 8V 和 6V， 由器件本身的参数可以知道其

6、耐压。 )1( 0 U N N UeUU s p gpgQ ，如果考虑到漏感引起的 g U3.0 的电压尖峰，开关管两 端承受的关断电压为： )1(3.1 0 U N N UU s p gQ ， 一般来说开关管的耐压需要在这个基础之上留下至少 30%的裕 量 。 假 设 开 关 管 的 耐 压 极 限 为 )1(3.1(*3.13.1 0 , U N N UUU s p gQQ ， )1(3.1 3.1 0 2 , U UU N N g Q s p 。 为了保证电路工作于 DCM 模式，磁路储能和放电总时间应该控制在 0.8T 以内，所以, )1()1( 8.0*)1( 0 0 max U N N U U N N D s p g s p （2）原副边匝数的计算：