单端反激式开关电源毕业设计

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1、 目 录 摘 要 2 第一章 开关电源概述 . 1 1.1 开关电源的定义与分类 1 1.2 开关电源的基本工作原理与应用 1 1.2.1 开关电源的基本工作原理 1 1.2.2 开关电源的应用 2 1.3 开关电源待解决的问题及发展趋势 5 1.3.1 开关电源待解决的问题 . 5 1.3.2 开关电源的发展趋势. 5 第二章设计方案比较与选择 7 2.1 本课题选题意义 7 2.2 方案的设计要求 . 7 2.3 选取的设计方案 8 第三章 反激式高频开关电源系统的设计 . 9 3.1 高频开关电源系统参数及主电路原理图 . 9 3.2 单端反激式高频变压器的设计 . 10 3.2.1 高

2、频变压器设计考虑的问题 10 3.2.2 单端反激式变压器设计 . 11 3.3 高频开关电源控制电路的设计 . 15 3.3.1 PWM 集成控制器的工作原理与比较 15 3.3.2 UC3842 工作原理. 17 3.3.3 UC3842 的使用特点 . 18 3.4 反馈电路及保护电路的设计 . 19 3.4.1 过压、欠压保护电路及反馈 19 3.4.2 过流保护电路及反馈. 19 3.5 变压器设计中注意事项 20 第四章 总结 . 21 参考文献 23 致 谢 错误错误!未定义书签。未定义书签。 摘 要 开关电源的高频化电源技术发展的创新技术，高频化带来的效益是使开关电源装置 空前

3、地小型化，并使开关电源进入更广泛的领域，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节约资源及保护环境 方面都具有深远的意义。 为此本论文以反激式高频开关电源为设计方向而展开，对高频变压器的认知及所注 意的问题，其中包括磁芯损耗、绕组损耗、温升以及磁芯要求。高频单端反激式变压器 是本文的中心内容，其核心参数设计许多，具体内容正文中有详细介绍。其次是控制电 路的设计，首先我们要对 PWM 集成控制器原理的有所了解，在此基础上保护两种控制模 式分别是电压模式和电路模式。同时采用 UC3842 开关电源集成控制器，它是一种高性 能的固定频率电流型集成控

4、制器，能很好地应用在隔离式单端开关电源的设计，其最大 优点是外接元件少，外电路装配简单等。开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性 为第一原则，所以，在同一开关电源电路中，设计多种保护电路的相互关联和应注意的 问题也要引起足够的重视。 通过相关文献及实现数据的带入进行验证，最终确定出此设计方案是可行的，设计 达到最初的效果。 关键词：高频单端反激式变压器；PWM集成控制器；UC3842集成控制器；保护电路 1 第一章 开关电源概述 1.1 开关电源的定义与分类 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；在同一参数要求下，又有重量、体积、

5、效率和可靠性等指 标。我们用的电，一般都需经过转换才能合适使用的需要，例如交流转换成直流，高电 压变成低电压，大功率变换小功率等。 按照电子理论，所谓 AC/DC 就是交流转换为直流；AC/AC 称为交流变交流，即为改 变频率；DC/AC 称为逆变；DC/DC 为直流变交流后再变为直流。为了达到转换的目的， 电流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（Switch

6、ing Power Supply） 人们在开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者 相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可 靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为 AC/DC 和 DC/DC 两大类，也有 AC/AC DC/AC 如 逆变器 DC/DC 变换器现已实现模块化， 且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准 化， 并已得到用户的认可， 但 AC/DC 的模块化， 因其自身的特性使得在模块化的进程中， 遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐 述。 1.2 开关电源的基本工作原理与应用 1.2.1 开关电源的基本工作原理 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，PWM 开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。 与线性电源相比，PW