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1、摘 要电力电子技术的发展和小型电子设备的广泛应用，使得小功率电源的需求逐渐增加，反激式开关电源因其结构和成本方面的优势在小功率电源领域有着不可替代的作用，是小功率供电电源的首选。 本设计是储能逆变项目的一个小部分，目的是设计一个输出总功率达到14.5W 的多路输出反激式开关电源。 本论文从反激式开关电源的原理、整体结构设计、关键电路设计及电路仿真等方面进行了介绍。在反激式开关电源的原理方面，介绍了几种基本电路和拓扑结构的选择；在整体结构设计方面，主要分析了开关电源的组成电路；在关键电路设计方面，进行了输入电路、变压器、控制电路和RCD吸收回路的设计；在电路仿真方面，搭建了仿真电路图、分析了仿真
2、结果。通过具体设计及仿真软件的验证，证明了设计的正确性，为后期的实际工程设计提供的指导意义。关键词：反激式开关电源；PWM；电压反馈；变压器目录ABSTRACTWith the development of power electronics technology and the widely use of small electronic equipment, the needs of low power source is gradually increasing. Fly back type switch power supply plays a role that cannot be
3、replaced because of its structure and low cost, it can be the best choice for low power source.This design is a small part of about Power Conversion System. My purpose is to design a fly back type switch power supply, and its output is 14.5W.This paper makes a clearly introduction of the theory of f
4、ly back type switch power supply, the design of the whole structure, the key circuit design and the simulation, etc. The theory of fly back type switch power supply contains several basic circuits and the way to choose an appropriate topological structure of power electronic circuits. The design of
5、the whole structure intends to make an analysis of the construction of switch power supply. For the key circuit, input circuit, transformer, control circuit and RCD absorption circuit are designed. Simulation of the whole circuit contains circuit construction and the result analysis. Through specifi
6、c design and simulation, the result is proved to be right. Accordingly this design provides a perfect guidance for the latter actual project design.Key words: Fly back type Switch Power Source, Pulse Width Modulation, Voltage feedback, Transformer3毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导
7、教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提
8、下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库
9、进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日目录摘 要IABSTRACTII第一章 绪论11.1 课题背景及选题意义11.2 反激式开关电源国内外发展现状21.3 本课题的主要研究内容4第二章 反激式开关电源的理论基础52.1 开关电源基本知识52.2 开关电源的几种基础结构62.2.1 boost电路62.2.2 buck电路82.2.3 buck-boost电路102.3 电路拓扑结构的选择122.3.1 电路拓扑结构选择要注意的问题122.3.2 拓扑结构的对比分析132.3.3 拓扑
10、结构选择142.4 反激电路142.5 本章小结16第三章 反激式开关电源整体设计173.1 反激式开关电源的框图设计173.2 反激式开关电源子电路的设计183.2.1 输入电路的设计183.2.2 反激式变换器电路中的开关晶体管213.2.3 反激开关电源变压器的设计233.3 本章小结28第四章 反激式开关电源控制电路和辅助电路设计294.1 反激式开关电源RCD吸收电路的设计294.2 UC3842的原理及技术参数314.2.1 原理及特点参数314.2.2 工作描述324.3 UC3842常用的电压反馈电路的选用354.3.1 输出电压直接分压作为误差放大器的输入354.3.2 辅助
11、电源输出电压分压作为误差放大器的输入354.3.3 采用线性光耦改变误差放大器的输入误差电压364.4 本章小结38第五章 仿真电路的搭建和分析395.1 saber软件介绍395.2 仿真电路图及参数的计算405.2.1 仿真电路图415.2.2 电路参数的计算415.2.3 仿真参数设置425.3 波形分析425.4 本章小结44第六章 总结与展望45参考文献46致 谢48附录 电路图49外文翻译50原文：50译文：54第一章 绪论第一章 绪论1.1 课题背景及选题意义开关电源的前身是线性稳压电源。线性稳压电源的结构简单。其中的关键元件是稳压调整管，电源工作时检测输出电压，通过反馈电路对稳
12、压调整管的基极电流进行负反馈控制。这样，当输入电压发生变化，或负载变化引起电源的输出电压变化时，就可以通过改变稳压调整管的管压降来使输出电压稳定。为了使稳压调整管可以发挥足够的调节作用，稳压调整管必须工作在线性放大状态，且保持一定的管压降。因此，这种电源被称为线性稳压电源。早期的开关电源的频率仅为几千赫，随着电力电子器件及磁性材料性能的不断改进，开关频率才得以提高。20世纪60年代末，垂直导电的高耐压、大电流的双极型电力晶体管(亦称巨型晶体管、BJT、GTR)的出现，使得采用高工作频率的开关电源得以问世。但当开关频率达到10KHZ左右时，变压器、电感等磁性元件发出很刺耳的噪声，给工作和生产造成
13、了很大噪声污染。为了减小噪声，并进一步减小电源体积，在20世纪70年代，新型电力电子器件的发展给开关电源的发展提供了物质条件。开关频率终于突破了人耳听觉极限的20KHZ。随着电力电子技术的发展，工作在高频的开关电源己经广泛应用于电气和电子设备的各个领域。开关电源设计的目的是通过能量处理将输入能量变化为所需要的能量输出，通常的形式是产生一个符合要求的输出电压，这个输出电压的值不能受输入电压或者负载电流的影响。开关电源分为，隔离与非隔离两种形式，在这里主要谈一谈隔离式开关电源的拓扑形式，隔离电源按照结构形式不同，可分为两大类：正激式和反激式。反激式指在变压器原边导通时副边截止，变压器储能。原边截止
14、时，副边导通，能量释放到负载的工作状态，一般常规反激式电源单管多，双管的不常见。正激式指在变压器原边导通同时副边感应出对应电压输出到负载，能量通过变压器直接传递。按规格又可分为常规正激，包括单管正激，双管正 激。半桥、桥式电路都属于正激电路。正激和反激电路各有其特点，在设计电路的过程中为达到最优性价比，可以灵活运用。一般在小功率场合可选用反激式。稍微大一些可采用单管正激电路，中等功 率可采用双管正激电路或半桥电路，低电压时采用推挽电路，与半桥工作状态相同。大功率输出，一般采用桥式电路，低压也可采用推挽电路。反激式电源因其结构简单，省掉了一个和变压器体积大小差不多的电感，而在中小功率电源中得到广
15、泛的应用。在有些介绍中讲到反激式电源功率只能做到几十瓦，输出功率超过100瓦就没有优势，实现起来有难度。本次设计是为储能逆变项目做的一款为芯片供电的小功率电源，输出只有十几瓦，所以选择反激式开关电源。1.2 反激式开关电源国内外发展现状国内外反激式开关电源发展状况，主要表现在以下几个方面。1. 高性能碳化硅（Sic）功率半导体器件可以预见，碳化硅将是21世纪最可能成功应用的新型功率半导体器件材料，其优点是：禁带宽，工作温度高（可达600C），通态电阻小，导热性能好，漏电流极小，PN结耐压高等。2. 高频磁技术高频开关变换器中用了多种磁元件，有许多基本问题要研究。（1）随着开关电源的高频化，在低频下可以忽略的某些寄生参数，在高频下将对某些电路性能（如开关尖峰能量、
