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1、电 力 电 子 技 术课 程 设 计 (论 文 )20W单端反激开关电源设计院 （ 系 ） 名 称 电 子 与 信 息 工 程 学 院专 业 班 级 电 子 121学 号 120404003学 生 姓 名 余 思 言指 导 教 师 孟 丽 囡 副 教 授起 止 时 间 ： 2014.12.152014.12.26课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院 教研室：电子信息工程学 号 120404003 学生姓名 余思言 专业班级 电子 121课程设计（论文）题目20W 单端反激开关电源设计课程设计（论文）任务任务要求：采用单端反激结构，通过计算正确选择功率器件，合理设计变压器、控制
2、电路，设计一个小功率开关电源为电子设备如影碟机、CD 机、移动硬盘等提供 12V 稳定的直流电压，以取代低效率的线性稳压电源，减小电源的体积和重量。技术要求：1、输入电压单相 170 260V。2、输入交流电频率 4565HZ。3、输出直流电压 12V 恒定。4、输出直流电流 2A。5、最大功率：25W 。6、稳压精度：直流输出电压整定值的 1。指导教师评语及成绩平时成绩： 答辩成绩： 论文成绩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日注：平时成绩占 20%，答辩成绩占 40%，论文成绩占 40%。本科生课程设计（论文）I摘 要近年来，随着电力电子技术的发展，开关稳压电源正朝着小型化、高频化继承
3、化的方向发展，高效率的开关电源已经得到了越来越广泛的应用，单端反激式电路以其简单，可以高效提供直流输出等诸多优点，特别适合设计小功率的开关电源。 本文介绍了一种单端反激式单片开关电源的设计方法。该开关电源输入电压单相 170 260V，输入交流电频率 4565HZ, 输出直流电压 12V 恒定, 输出直流电流 2A，最大功率：25W，可获得高质量的稳压输出。参照给定的该电源的技术参数，设计了该开关电源的滤波、整流、逆变等电路。整流用串联桥式二极管的方法，滤波用的是并联电容的设计方法最终设计出来。文中给出了主电路图，通过基本计算，选择控制电路和保护电路的结构以及变压器的变比及容量。本文设计出的单
4、端反激开关电源具有体积小、效率高，节约能源等特点。关键词：开关电源；反激电路；脉宽调制本科生课程设计（论文）II目录第 1 章 绪论 .11.1 开关电源技术概况 .11.2 本文设计内容 .1第 2 章 20W 单端反激开关电源总体设计方案 .32.1 20W 单端反激开关电源设计方案 .32.1.1 开关电源的种类选择 .32.1.2 单端反激式开关电源 .32.1.3 开关稳压电源的电路原理框图 .42.1.4 调宽式开关稳压电源的基本原理 .52.1.5 开关电源的两种工作模式 .52.2 元器件型号选择 .6第 3 章 具体电路设计 .73.1 主电路设计 .73.2 控制设计 .8
5、第 4 章 课程设计总结 .9参考文献 .10附 录 .11本科生课程设计（论文）1第 1 章 绪论1.1 开关电源技术概况电源是将各种能源转换成为用电设备所需电能的装置，是所有靠电能工作的装置的动力源泉。直流开关电源是一种由占空比控制的开关电路构成的电能变换装置，广泛用于生活、生产、科研、军事等各个领域。彩色电视机、VCD 播放机等家用电器、医用 X 光机、CT 机，各种计算机设备，工业用的电解、电镀、充电、焊接、激光等装置，以及飞机、卫星、导弹、舰船中，都大量采用了开关电源。开关电源的核心为电力电子开关电路，根据负载对电源提出的输出稳压或稳流特性的要求，利用反馈控制电路，采用占空比控制方法
6、，对开关电路进行控制。开关电源的这一技术特点使其同其他形式的电源，如采用调整管的线性电源和采用晶闸管的相控电源相比具有体积小、重量轻和效率高两个明显的优点。1.2 本文设计内容 开关电源体积小、效率高，被誉为高效节能电源，现已成为稳压电源的主导产品。当今开关电源正朝着集成化、智能化的方向发展。高度集成，功能强大的开关型稳压电源代表着开关电源发展的的主流方向。 单端反激开关电源具有输出纹波小，输出稳定、体积小、重量轻、效率高以及具有良好的动态响应性能等许多优点，被广泛应用在小功率开关电源的设计中。本论文主要围绕当前流行的反激变换器进行了小功率开关电源的设计和特性研究。论文主要内容如下： 为小功率
7、电子设备如影碟机、CD 机、移动硬盘等提供 12V 稳定的直流电压，以取代低效率的线性稳压电源，减小电源的体积和重量。 本文主要研究内容包括：1、方案的经济技术论证。2、整流电路设计。3、逆变电路设计。4、通过计算选择器件的具体型号。5、驱动电路设计或选择。6、绘制相关电路图。 本科生课程设计（论文）2电源主要技术参数： 1、输入电压单相 170 260V 2、输入交流电频率 4565HZ 3、输出直流电压 12V 恒定 4、输出直流电流 2A 5、最大功率：25W 6、稳压精度：直流输出电压整定值的 1%本科生课程设计（论文）3第 2 章 20W 单端反激开关电源总体设计方案2.1 20W
8、单端反激开关电源设计方案2.1.1 开关电源的种类选择 开关型稳压电源的种类很多，分类方法也有多种。从推动功率管的方式来分可分为自激式和它激式，在自激式开关电源中由开关管和高频变压器构成正反馈环路来完成自激振荡;它激式开关稳压电源必须附加一个振荡器，振荡器产生的开关脉冲加在开关管上，控制开关管的导通和截至。按开关管的个数及连接方式可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式等，单端式开关电源仅用一个开关管，推挽式和半桥式采用两个开关管，全桥式则采用四个开关管。按开关管的连接方式，开关电源分为串联型与并联型开关电源，串联型开关电源的开关管是串联在输入电压与输出负载之间的，属于降压式稳压电路;而并联型开关
9、电源的开关管是并联在开关电源之间的，属于升压式电路。2.1.2 单端反激式开关电源 单端反激式开关电源的典型电路如图 2.1 所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激，是指当开关管 VT1 导通时，高频变压器 T 初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管 VD1 处于截止状态，副边上没有电流通过，能量储存在高频变压器的初级绕组中。当开关管 VT1 截止时，变压器 T 副边上的电压极性颠倒，使初级绕组中存储的能量通过 VD1 整流和电容 C 滤波后向负载输出。 单端反激式开关电源电路简单、所用元件少，输出与输入间有电气隔离，能方便的实现单路或多路输出，开关管驱动简单，可通过改变高频变压器的原、副边绕组匝比使占空比保持在最佳范围内，且有较好的电压调整率。其输出功率为 20100W。它也有其一定的缺点，如开关管截止期间所受反向电压较高，导通期间流过开关管的峰值电流较大。但这可以通过选用高耐压、大电流的高速功率器件，在输入和输出端加滤波电路等措施加以解决。单端反激式开关电源使用的开关管 VT1 承受的最大反向电压是电路工作电压值的两倍，工作频率在 20200kHz 之间。 一般来说，功率很小的电源（1100W）采用电路简单、成本低的反激型电路较好；当电源功率在 100W 以上且工作环境干扰很大、输入电
