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1、本科学生毕业论文单管正激式开关稳压电源的设计系部名称： 电气与信息工程学院 专业班级： 电气11-1班 学生姓名： 吴位信 指导教师： 葛洪军 职 称： 副教授 黑 龙 江 工 程 学 院二一五年六月The Graduation Thesis for Bachelors Degree Design of the single pipe is shock type switch regulated power supplyCandidate：Wu WieixinSpecialty：Construction MachineryClass：11-1Supervisor：Associate Prof.
2、 Ge HongjunHeilongjiang Institute of Technology2015-06Harbin在清洗液中硅表面为负电位有些颗粒也为负电位，由于两者的电的排斥力作用可防止粒子向晶片表面吸附，但也有部分粒子表面是正电位，由于两者电的吸引力作用，粒子易向晶片表面吸附。黑龙江工程学院本科生毕业设计 摘 要 开关稳压电源有多种类型，其中正激式开关电源因其电路简单可靠，抗过载能力强，所需要的元器件较少，容易集成，不易饱和且能够提供多路隔离输出等优点而被广泛应用于中、小功率电源领域。为了保证电路的稳定可靠，本次设计采用的是隔离型电路，其中以单端正激型变换器作为主电路，其主要由高频变
3、压器与开关管构成，主要功能是处理电能。本文分析了PWM脉宽调制芯片UC3844构成开关电源的整体结构电路，并以UC3844作为主芯片控制功率MOS管P60NF06的导通与截止，而UC3844的启动电压由三端稳压器LM7818输出提供，采样反馈电路以TL431和光电耦合器PC817为核心，而输入滤波电路和输出整流滤波电路主要由电容构成，且对输入干扰和输出纹波电压有了很好的消除作用，使系统更加的稳定可靠，从而完成了单管正激式开关电源的设计。关键词：开关电源，正激型变换器，PMW，UC3844ABSTRACT With the rapid development of power electroni
4、c technology, the application of switching power supply is also more and more widely. There are different types of switching power supply, which is the IP switch power supply because of its circuit is simple, reliable, strong overload capacity, the required components less, ease of integration, not
5、easily saturated and can offer the advantages of multiple output isolation and widely applied in the medium and small power sources. This design is given priority to with single correct type excitation converter circuit, mainly consists of high frequency transformer and switch tube, its main functio
6、n is to deal with electricity. This paper analyzes the PWM pulse width modulation chip UC3844 constitute integral circuit structure and working principle of switch power supply, and by UC3844 as the main control chip control switch tube P60NF06 conduction and deadline, sampling feedback circuit TL43
7、1 and photoelectric coupler PC817 as the core, and the input filter circuit and output rectifier filter circuit is mainly composed of capacitor, and the input and output ripple voltage has the very good elimination effect, make the system more stable and reliable, thus complete the single pipe is sh
8、ock type switching power supply design.Key words: Switching power supply；Normal shock type converter；PWM；UC3844目 录摘 要Abstract第一章 引 言11.1 开关电源的国内外发展概况11.2 课题研究的目的和意义11.3课题研究的主要内容2第二章 正激式开关电源总体方案的设计32.1开关电源变换电路的选择32.2 控制电路的选择32.2.1单片机控制电路32.2.2芯片控制电路42.3正激式开关电源的电路结构图42.4本章小结4第三章 单管正激式开关电源的设计53.1正激式开关电
9、源的工作原理53.2变压器的设计63.2.1铁芯材料的选择63.2.2变压器AP公式推导63.2.3变压器的原副边匝数83.2.4原副边线径93.2.5变压器的缠绕93.3电感的设计93.3.1导磁材料103.3.2电感感值103.3.3电感电流峰值113.3.4电感匝数11 3.3.5线径123.4部分元器件123.4.1 MOSFET开关管123.4.2 输出电压采样电阻133.5输出滤波电路143.5.1输出滤波电容143.5.2输出整流二极管143.5.3输出整流滤波电路的设计143.6辅助电源153.7控制电路153.7.1 PWM控制芯片UC3844163.7.2控制回路的设计16
10、3.8输入滤波电路173.9 反馈电路173.9.1 光电耦合器173.9.2可控精密稳压源TL431183.9.3采样反馈电路的设计183.10单管正激式开关电源电路的设计183.11本章小结19第四章 单管正激式开关电源电路调试与结论204.1电路板调试204.1.1通电前调试204.1.2通电调试204.2指标测试204.2.1输出电压电流的测试204.2.2纹波电压214.2.2负载效应测试214.2.3效率214.3测试结论224.4本章小结22结 论23参考文献24致 谢25附 录26附录A 系统电路图26附录B 实物图27附录C 元器件清单28第1章 引 言1.1 开关电源的国内
11、外发展概况自开关电源出世以来，就意味着人们已经慢慢进入高新技术时代。相控稳压电压在上个世纪中承担着一个电源支柱的角色。由于当代社会发展的需要，电力电子技术得到迅速发展，电源技术也在不断地进步。直到直流开关稳压电源的出现，其逐渐替换了之前的相控稳压电源。从上个世纪九十年代到现在，伴随着电力电子技术的发展，大电流、低电压的直流开关稳压电源因为其技术含量比较高，且应用广泛，所以越来越受到人们的青睐。在世界的范畴中，我国作为一个发展中国家，各项电源技术的房展道路与发达国家存在不小的距离，毕竟国内的电源技术起步比较晚，从1977年才进入电源的初步发展期，所以技术相对来说比较落后。因此，我国需要进行电源技
12、术的高新发展。在这个方面来说，电源技术在我国也得到许多侧重，所以越来越多高性能开关电源的身影也逐渐出现在工业和生活中。21世纪初，国外成功研制出隔离式PWM型单片开关电源，之后又生产出TOPSwitch、TOPSwitch-II、TOPSwitch-Fx、TOPSwitch-GX、PeakSwitch、LinkSwitch等系列产品，这意味着开关电源已经进入一个新时代。电源技术发展的基础是功率器件的发展，因为功率器件就是开关稳压电源的开关，它控制着电源的导通与关断。由最初的GTR，到MOSFET，再到之后的IGBT，功率器件的发展也是非常的迅速，而且功能也是越来越强，对开关稳压电源的影响也是越
13、来越大。所以功率器件的研究生产对开关电源而言非常重要，世界各国也都正在对这一方向进行研究，提高其性能，这样开关电源的生产就能更好的完善。此外，变压器和磁性元件也都是电源中非常重要的功能元件，这也都是国内外目前正在研究的。进入二十一世纪以来，随着电力电子技术的迅速发展，其装置的市场需求也越来越大，电源技术的应用也越来越广泛。由于很多大型工业的发展与完善，许多微电子生产技术得到了很大的进步，包括电力设备、仪器仪表、家用电器等均得到了飞速发展，而这些小型电子设备都离不开直开关稳压电源。所以开关电源体积和质量的生产对设备的要求及其重要。从开关电源技术的发展过程可以看到，开关电源的未来发展方向主要是利用
14、最低成本生产出性能最好的产品。1.2 课题研究的目的和意义伴随着当今社会的发展，人类已经进入工业时代，而且正在转入另一个时期，那就是高新技术产业，所以在以后的社会生活当中人类都离不开电源，因为电源是向负载提供优质电能的供电设备。生活中的很多东西其实都是息息相关的，因为电源技术的不断发展，很多高新半导体、新控制技术及软开关技术都已逐渐用于开关电源，使开关电源的发展上升到另外一个阶段，逐步完善其高效率、高频率、高功率因数等性能。现在的生活中，我们都应用了很多的小型电子设备，比如电源适配器、仪器仪表等，而这些小型电子设备需要能够提供稳定的电源，才能满足人们的需求。而直流开关稳压电源中，正激型变换器中变压器的铜损较低，输出纹波电压较小，电路稳定可靠，电路简单且易于实现。基于这个思想，本次设计了一个小功率单管正激式开关稳压电源。通过此次对开关电源的深入研究，希望能够具备掌握电路设计的能力，提高对所学专业知识的综合应用能力，包括资料检索、专业文献阅读、设计能力和实践能力。1.3课题研究的主要内容在本次设计中，主要采用UC3844芯片组成控制电路产生PWM信号控制开关管，从而制作一个稳定可靠，价格低廉，高效率，电路简单且容易实现的单管正激式开关稳压电源。主要通过对正激型变换电路和PWM控制电路的深入学习和研究，设计出整个系统的总体电路，并完成实物的制作。 1、设计技术指标：
