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1、 本科毕业设计（论文）27伏10安培开关稳压电源设计2013年6月 本科毕业设计（论文）27伏10安培开关稳压电源设计学院（系）：电气工程学院 专 业： 09级应用电子 学生 姓名： 学 号： 指导 教师： 答辩 日期： 2013.6.24 毕业设计（论文）任务书学院： 电气工程学院 系级教学单位：电气工程系 学号学生姓名专 业班 级应电 09-3题目题目名称27伏10安培开关稳压电源设计题目性质1.理工类：工程设计 （ ）；工程技术实验研究型（ ）；理论研究型（ ）；计算机软件型（ ）；综合型（ ）2.管理类（ ）；3.外语类（ ）；4.艺术类（ ）题目类型1.毕业设计（ ） 2.论文（ ）
2、题目来源科研课题（ ） 生产实际（ ）自选题目（ ） 主要内容1 查询开关电源设计相关资料。2 掌握电源设计一般步骤，研究电源设计的注意事项。3 根据题目要求，确定拓扑结构，设计一台85265V交流输入，直流输出27V/10A，输出电压纹波小于1%的隔离开关稳压电源。4 给出全部设计参数和图纸基本要求1.按电气工程学院本科生学位论文撰写规范的要求完成设计说明书一份(不少于2.4万字)，A0图纸。2.说明书及插图一律打印，要求条理清晰、文笔流畅、图形及文字符号符合国家现行标准。3.按学院指定地点进行设计，严格按照进度计划完成毕业设计任务。参考资料1.开关电源设计原理2.电源技术3.电力电子电路仿
3、真相关资料。周 次第14周第58周第 912 周第1316周第1718周应完成的内容查阅并消化理解资料，找出主要设计事项，确定主电路拓扑。设计计算主电路参数。设计控制电路、保护电路参数建立数学模型，完成系统校正，利用仿真软件进行系统仿真给出全部工程图纸和元器件表。撰写论文画图、准备答辩指导教师： 职称： 2013年 月 日系级教学单位审批： 2013年 月 日摘要摘要随着微处理器与数字处理器的发展，需要为它们提供更低的输出电压，更大的电流。因此，对低压大电流正激变换器及其相关技术的研究，在近几年得到广泛的关注。本文首先介绍了传统正激变换器高频变压器磁复位技术，比较了各种磁复位拓扑的优缺点，最后
4、选择了有源箝位正激变换器作为本次设计的主拓扑。其次，分析了有源箝位正激变换器的工作过程，并对其中的典型参数进行了计算推导。再次，在分析了三种驱动方式的基础上，对有源箝位正激变换器专用驱动芯片NCP1562进行管脚功能介绍，以及外围电路的搭建。主要包括辅助电源，过流、过欠压保护，振荡频率，误差反馈输入等相关电路的设计。最后，完成器件的参数计算，器件的最终选型，并采用MATLAB对系统进行仿真。得到电压、电流的输出波形，完成了对波形的简要分析，论证了理论分析的正确性和设计方案的可行性。关键词正激变换器 有源箝位 变压器磁复位I 燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractWith the dev
5、elopment of microprocessor and digital processor, lower output voltage and higher current is needed to provide. Therefore, research on lower output voltage and higher current forward converter is widely focused on.Firstly, the high frequency transformer magnetic reset technique of traditional forwar
6、d converter is introduced in this paper. The advantage and disadvantage of various magnetic reset topologies is compared. An active clamp forward converter is chosen as the main topology of this design. The working process of active clamp forward converter and the typical parameters of the calculati
7、on and derivation are analyzed. Thirdly, based on analysis of the three driving modes, pin function of the active clamp forward converter drive chip NCP1562 is introduced and the peripheral circuit is constructed. Mainly includes the auxiliary power supply, over-current protection, over-voltage or u
8、nder voltage protection, oscillation frequency, error feedback input and so on. Finally, the calculation of parameters of the device, the final selection device, and use MATLAB to simulate system is completed. The output waveform of voltage and current is briefly analyzed. The correctness and feasib
9、ility of the theoretical analysis of the design scheme is proved.KeywordsForward converter Active clamp Transformer magnetic resetI 目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.1.1 开关电源的发展11.1.2 选题目的及意义21.2 开关电源21.2.1 开关电源定义21.2.2 开关电源基本结构31.2.3 开关电源特点41.3 研究的主要内容5第2章 正激变换器62.1 传统单端正激变换器62.1.1 带复位绕组的单端正激变换器62.
10、1.2 RCD箝位单端正激变换器72.1.3 LCD箝位单端正激变换器92.2 有源箝位单端正激变换器102.2.1 有源箝位单端正激变换器工作原理102.2.2 有源箝位正激变换器典型参数分析162.2.3 变压器磁芯参数分析182.3 本章小结22第3章 控制电路233.1 驱动脉冲调制方式分析233.1.1 PWM脉冲宽度调制233.1.2 PFM脉冲频率调制243.1.3 PWM-PFM脉宽脉频综合调制243.2 开关电源控制方式分析263.2.1 电压控制型263.2.2 电流控制型263.2.3 V2控制型273.3 驱动芯片NCP1562293.3.1 芯片简要概述293.3.2
11、 各个引脚功能303.3.3 NCP1562外围电路323.4 反馈回路383.5 本章小结41第4章 器件选型及系统仿真424.1 器件选型参数计算424.1.1 估算直流输入、输出功率424.1.2 计算最小和最大直流输入电压424.1.3 整流桥后输入滤波电容CIN的计算424.1.4 变压器参数计算434.1.5 各半导体器件参数计算454.1.6 箝位电容C的参数474.1.7 输出滤波参数484.2 系统仿真494.2.1 开环主电路的仿真494.2.2 闭环系统的仿真534.3 本章小结57结论58参考文献59致谢61III第1章 绪论 第1章 绪论1.1 课题背景1.1.1 开
12、关电源的发展 开关电源的前身是线性稳压电源。在开关电源出现之前，许多控制设备的工作电源都采用线性稳压电源。由于计算机等电子装置的集成度不断增加，功能越来越强，他们的体积却越来越小，因此迫切需要体积小、重量轻、效率高、性能好的新型电源，这就成了开关电源技术发展的强大动力。开关电源的发展从来都是与半导体器件及磁性元件等的发展休戚相关的。在20世纪60年代末，巨型晶体管（GTR）的出现，使得采用高工作频率的开关电源得以问世，那时确定的开关电源的基本结构一直沿用至今。后来随着电力MOSFET的应用，开关电源的频率进一步提高，使得电源体积更小，重量更轻，功率密度进一步提高。在20世纪80年代，IGBT的
13、出现使仅适用于小功率场合的开关电源在中大功率直流电源场合也得以发挥作用。在20世纪80年代后的20年为了解决因开关频率提高而引发的电磁干扰问题，出现了软开关技术。随后在20世纪90年代，开关电源的发展更是日新月异。许多新的领域和新的要求又对开关电源提出了更新更高的挑战。正是由于外界的要求推动了两个开关电源的分支技术一直成为当今电力电子的研究课题，它们是有源功率因数校正技术（PFC）和低压大电流高功率DC/DC变换技术。电源相关技术的研究正处于迅速发展的阶段，可以想象下面几个问题是开关电源发展的永恒方向： 1.高频化 开关电源频率要高，这样动态响应才能快，配合高速微处理器工作是必需的，也是减小体积的重要途径。2.体积小 要想减小电源体积，变压器电感，滤波电容、电感都要减小体积。3.效率高 高效工作模式下产生的热能会少，散热变得容易，从而容易达到高功率密度。4.软开关 在实际应用过程中，
