开关电源课程设计报告反激稳压电源文档格式.docx
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姓名:
学号:
日期:
2010年5月
一、设计要求
(1)输入电压:
AC220±
10%V
(2)输出电压:
12V
(3)输出功率:
12W
(4)开关频率:
80kHz
二、反激稳压电源的工作原理
图2-1反激稳压电源的电路图
3、反激电路主电路设计
(3-1)
1.反激变压器主电路工作原理
开关管开通后,副边二极管VD处于断态,原边W1绕组的电流线性增长,电感储能增加;
开关管关断后,原边W1绕组的电流被切断,变压器中的磁场能量通过副边W2绕组和副边二极管向输出端释放。
电流连续模式:
当开关管开通时,副边W2绕组中的电流尚未下降到零。
输出电压关系:
电流断续模式:
开关管开通前,副边W2绕组中的电流已经下降到零。
输出电压高于式UO/U1=(N2*Ton)/(N1*Toff)的计算值,并随负载减小而升高,在负载为零的极限情况下,因此反激电路不应工作于负载开路状态。
2.设计原则和设计步骤
变压器设计
(1)计算原边绕组流过的峰值电流:
(2)求原边绕组电感:
(3)原边绕组匝数计算:
(4)副边绕组匝数计算:
(5)副边绕组线径:
(6)磁芯选型:
EE磁芯
4、反激电路控制电路设计
1.控制电路工作原理
UC3842采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有8个引脚,各脚功能如下:
1脚是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性;
2脚是反馈电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5V基准电压进行比较,产生误差电压,从而控制脉冲宽度;
3脚为电流检测输入端,当检测电压超过1V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态;
4脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f=1.8/(RT×
CT);
5脚为公共地端;
6脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns驱动能力为±
1A;
7脚是直流电源供电端,具有欠、过压锁定功能,芯片功耗为15mW;
8脚为5V基准电压输出端,有50mA的负载能力。
2.设计步骤
单元电路之间的级联设计
计算各元件参数:
R9=51*10^2ΩR10=33*10^2ΩR11=20*10^3ΩR12=1000Ω
R13=0ΩR14=100ΩR15=20*10^3Ω
C7=10*10^3uFC9=10*10^3uFC11=10*10^3uF
C10=10*10^2uFC8=10*10^2uF
绘制总体电路图
5、波形分析
1、功率开关管驱动信号
功率开关管驱动信号(图5-1)
2、功率开关管漏-源电压
功率开关管漏-源电压(图5-2)
3、变压器次级电压
变压器次级电压(图5-3)
4、功率开关管电流
功率开关管电流(图5-4)
5、输出电压以及纹波
输出电压以及纹波(图5-5)
6、电源稳压特性
表6-1反激稳压电源的电路图
负载
48
20
输入电压
150
180
200
220
输出电压
12.39
12.40
12.44
12.43
11.89
7、调试过程
电路板焊接好后,首先用万用表检查电路板的元件接脚是否有虚焊,短路等异常现象。
然后把焊接好的带有UC3842芯片的小电路板接入示波器,检查芯片的波形是否为矩形波,如果是矩形波证明芯片及其电路板正常。
之后把带芯片的电路板连接插入稳压电源电路板上,在保证所有元件无异常现象后就可以拿去进行稳压调试。
首先把电路接入交流变压器,通电,变压器电压从0开始到150、180、200、220分别记录数据,输出电压应保持在12V左右再让负载(滑动变阻器)的阻止改变,再测220V时的输出电压。
把电路板接入示波器,得出各波形图,调试完毕。
八、心得体会