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1、西安电子科技大学硕士研究生学位论文基于U C 3 8 4 2 的多路输出 电压型开关电源设q , tD e s i g no fM u l t i - - o u t p u tV o l t a g eS w i t c h i n gP o w e rS u p p l y B a s e do nU C 3 8 4 2张召朋工学电力电子与电力传动导师：宣荣喜教授西安电子科技大学 学位论文创新性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰
2、写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：弧銎鼹日期盈星131 西安电子科技大学 关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影
3、印、缩印、或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。本人签名：导师签名辨 墨李姜日期渊弓，J ，日期2 里l 呈! 呈：摘要摘要开关电源的应用越来越广泛，而人们对电源性能的要求越来越高，提高电源的工作效率、功率因数，降低谐波分量等越来越受到重视。论文以某项目为背景、以提高性能为出发点，研究设计高精度、电压型、多路输出开关电源。本文设计了一种基于U C 3 8 4 2 的多路输出电压型开关电源，完成了开关电源的系统设计；实现了相关功能模块电路的详细设计，并详细分析了各个模块的工作原理与功能，包括E M I 滤波、整流电路、功率因数
4、校正、箝位电路、芯片外围电路、高频变压器、缓冲回路、反馈回路、输出滤波电路、保护电路等：变压器一次侧加入有源功率因数校正电路，使网侧电流能够很好的跟踪输入电压，功率因数有较大提高；合理选择器件，系统地计算了电路和器件参数，给出了电路设计图；采用s a b e r 软件进行了仿真，得到电路的工作性能参数。仿真分析表明，开关电源各路输出误差分别为2 ( 5 V ) ，1 ( 1 2 V ) ，工作效率达到8 5 以上，功率因数为0 9 l 以上。电源各指标均满足设计要求。关键字：开关电源U C 3 8 4 2A P F C 反激式变换器s a b e r 仿真A b s t r a c tA b
5、s t r a c tW i t ht h ei n c r e a s i n g l yw i d e s p r e a da p p l i c a t i o n so fs w i t c h i n gp o w e rs u p p l y , t h er e q u i r e m e n t so fp o w e rp e r f o r m a n c ea r eh i g h e ra n dh i g h e r , t h ei m p r o v e m e n to fp o w e re f f i c i e n c ya n dp o w e rf
6、a c t o r , a n dt h er e d u c eo fh a r m o n i cc o m p o n e n ta t t r a c tm o r ea n dm o r ea t t e n t i o n T h ep a p e r , b a s e do nt h eb a c k g r o u n do fap r o j e c ta n dt h es t a r t i n gp o i mo fi m p r o v i n gp e r f o r m a n c e ，d e s i g n sah i g h p r e c i s i o
7、 nm u l t i p l e o u t p u tv o l t a g es w i t c h i n gp o w e rs u p p l y Am u l t i p l e - o u t p u tv o l t a g es w i t c h i n gp o w e rs u p p l yw h i c hi sb a s e do nU C 3 8 4 2i sd e s i g n e di n t h i se s s a y , t h ed e s i g no fs w i t c h i n gp o w e rs u p p l ys y s t
8、e mi sa c c o m p l i s h e d ；t h ed e s i g no ff u n c t i o nm o d u l ec i r c u i ti sa c h i e v e d ，a n dt h ew o r k i n gp r i n c i p l ea n df u n c t i o no ft h ev a r i o u sm o d u l e s ，i n c l u d i n gE M If i l t e r , r e c t i f i e rc i r c u i t ，p o w e rf a c t o rc o r r
9、 e c t i o nc i r c u i t ，t h ec l a m pc i r c u i t ，c h i pp e r i p h e r a lc i r c u i t ，h i g h - f r e q u e n c yt r a n s f o r m e r ,s n u b b e rc i r c u i t ，t h ef e e d b a c kl o o p ，t h eo u t p u tf i l t e rc i r c u i t ，p r o t e c t i o nc i r c u i ta n de t c a r ea n a
10、l y z e d ；t h ea c t i v ep o w e rf a c t o rc o r r e c t i o nc i r c u i ti sa d d e di nt h et r a n s f o r m e rp r i m a r ys i d e ，S Ot h ei n p u tv o l t a g ec a nb ew e l lt r a c k e db yt h eg r i d s i d ec u r r e n t ，a n dp o w e rf a c t o rc a nb eg r e a t l yi m p r o v e d
11、；t h ed e v i c e sa r er e a s o n a b l yc h o s e n ，t h ec i r c u i ta n dd e v i c ep a r a m e t e r sa r es y s t e m a t i c a l l yc a l c u l a t e d ，a n dt h em a po fc i r c u i td e s i g ni sg i v e n ；s a b e rs o f t w a r ei sa p p l i e dt os i m u l a t e ，a n dc i r c u i tp e
12、r f o r m a n c ep a r a m e t e r sa r ed e s e r v e d F r o mt h ea n a l y s i so fs i m u l a t i o n ，i ti sc a nb es e e nt h a tt h ee r r o r so fe a c ho u t p u to ft h es w i t c h i n gp o w e rs u p p l ya r e2 ( 4 - 5 v ) ，1 ( 4 - 12 V ) ，t h ee f f i c i e n c yi so v e r8 5 T h ei n
13、 d i c a t o r sh a v er e a c h e dt h ed e s i g n a t e dr e q u i r e m e n t s ，w o r ks t a b l y , p e r f o r mw e l l ，m e e tt h ed e s i g n a t e dr e q u i r e m e n t s K e yw o r d s ：S w i t c h i n gp o w e rs u p p l yU C 3 8 4 2A P F CF l y b a c kc o n v e r t e rS a b e rs i m u
14、 l a t i o n目录目录第一章绪论l1 1 课题研究的背景及意义11 2 国内外开关电源研究现状11 3 本文主要工作和内容安排3第二章电源系统设计52 1 开关电源设计指标52 2 电源结构及工作原理52 2 1 开关电源的组成52 2 2 开关电源的工作原理62 2 3 反激式开关电源拓扑分析62 3 开关电源体系结构设计72 4 本章小结8第三章开关电源模块设计93 1E M I 滤波电路设计93 1 1E M I 滤波电路93 1 2E M I 电路设计与参数计算1 03 2 整流滤波电路1 33 2 1 全桥整流电路1 33 2 2 整流桥器件选择1 33 2 3 输入滤波电容参数估算1 43 3 功率因数校正1 53 3 1 升压变换器电路的设计1 63 3 2 乘法器分压电阻及电流比较器电阻计算1 83 3 3 误差放大器偏置电阻1 93 3 4 启动电路元件的计算与选用1 93 3 5 滤波电容的计算1 93 4 高频变压器设计2 03 4 1 计算最大与最小直流输入电压2 13 4 2 确定占空比巩。2
