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《uc3845反激式開關電源》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、目錄一、目的3二、內(nèi)容3一.主電路工作原理及設計51.1單端反激變換器工作原理51.2單端反激變換器的工作模式及基本關系51.2.1電流連續(xù)時反激式變換器的基本關系51.2.2電流臨界連續(xù)時反激式變換器的基本關系71.2.3電流斷續(xù)時反激式變換器的基本關系81.3RCD吸收電路工作原理及設計81.3.1RCD吸收電路工作原理81.3.2RCD電路參數(shù)設計91.4變壓器設計91.4.1確定匝比91.4.2電感設計101.4.3磁芯選擇111.4.4匝數(shù)設計111.4.5氣隙設計121.5主電路器件的選擇121.5.1功率開關管的選擇121.5.2副邊整流
2、二極管的選擇131.5.3輸出濾波電容的選取131.5.4鉗位電路設計13二.控制電路工作原理及設計132.1電流控制技術原理132.2電流控制型脈寬調(diào)制器UC3845142.2.1UC3845內(nèi)部方框圖142.2.2UC3845功能介紹152.3基于UC3845的控制電路設計162.3.1開關頻率計算162.3.2保護電路設計17三.反饋電路工作原理及設計173.1反饋電路工作原理183.2反饋電路設計183.2.1穩(wěn)壓器TL431183.2.2光電耦合器193.3參數(shù)選擇20四.仿真驗證21五.總結26直流隔離電源變換器設計一、目的1.熟悉逆變電路
3、和整流電路工作原理,探究PID閉環(huán)調(diào)壓系統(tǒng)設計方法。2.熟悉專用PWM控制芯片工作原理及探究由運放構成的PID閉環(huán)控制電路調(diào)節(jié)規(guī)律,并分析系統(tǒng)穩(wěn)定性。3.探究POWERMOSFET驅(qū)動電路的特性并進行設計和優(yōu)化。4.探究隔離電源的特點,及隔離變壓器的特性。二、內(nèi)容設計基于脈沖變壓器的DC-AC-DC變換器,指標參數(shù)如下:n輸入電壓:90V~135V;n輸出電壓:12V,紋波<1%;n輸出功率:50W;n開關頻率:30kHz;n輸出電流范圍:20%至滿載;n具有過流、短路保護和過壓保護功能,并設計報警電路;n具有隔離功能;n進行變換電路的設計、仿真(選擇
4、項)與電路調(diào)試。直流隔離電源變換器設計摘要單端反激變換器是開關變換器的一種基本的拓撲結構,其具有重量輕、體積小、制造工藝簡單、成本低、功耗小、工作電壓范圍寬、安全性能高等優(yōu)點,因此在實際中應用比較廣泛,對單端反激變換器的研究和設計具有重要意義。本次設計實驗首先對反激變換器CCM和DCM工作模式下的能量傳輸過程及其基本關系進行了分析比較,對RCD箝位技術進行了研究,詳細闡述了主電路中的高頻變壓器、MOSFET、輸出整流二極管和濾波電容等關鍵參數(shù)設計準則。其次還研究了電流控制技術和基于此技術的UC3845芯片的工作原理及特點,進而設計了控制電路。本電路反饋
5、回路采用可調(diào)式精密穩(wěn)壓器TL431配合光耦PC817,達到了更好的穩(wěn)壓效果,提高了系統(tǒng)的可靠性。最后對由主電路、控制電路、反饋回路構成的反激變換器閉環(huán)系統(tǒng)進行了詳細設計,并進行了仿真驗證,分析和驗證了電路設計的正確性和準確性。接著根據(jù)系統(tǒng)原理和仿真參數(shù),進行實際電路的搭建和調(diào)試,搭建的實際電路能夠滿足項目要求。一.主電路工作原理及設計1.1單端反激變換器工作原理圖1-1給出了反激(Flyback)DC/DC轉(zhuǎn)換器的主電路及其工作狀態(tài)的電路。它是由開關管S、整流二極管D、濾波電容C和隔離變壓器構成。開關管S按照PWM方式工作。變壓器有兩個繞組,初級繞組L
6、1和次級繞組L2,兩個繞組是緊密耦合的。使用的是普通磁材料和帶有氣隙的鐵心。以保證在最大負載電流時鐵心不飽和。圖1-1單端反激變換器的主電路圖在圖1-1中,為Vi輸入電壓、Vo為輸出電壓、Io為輸出電流、S為開關管、L1、L2為儲能電感、為流過電感L1的電流、為流過電感L2的電流,D為續(xù)流二極管、C為輸出濾波電容、為負載電阻。當開關管S導通時,續(xù)流二極管D承受反向偏置電壓而截止,流過電感L1的電流線性增加,儲能電感L1將電能轉(zhuǎn)換成磁能儲存在電感L1中,此時,負載由輸出濾波電容C供電;當開關管S斷開時,電流降為零,續(xù)流二極管D導通,儲能電感Ll將能量通過
7、互感傳遞給L2,通過L2釋放能量,流過電感L2的電流線性減小,在減小到Io之前,電感電流一部分給負載供電,一部分給電容充電:減小到小于Io后,電容進入放電狀態(tài),負載由電感和電容共同供電,以維持輸出電壓和輸出電流不變。在開關管S斷開期間,流過電感L2的電流線性減小到零時下一個開通周期還沒有到來,則會出現(xiàn)副邊電感電流斷續(xù)的狀態(tài)。根據(jù)副邊電感電流是否出現(xiàn)斷續(xù)將電路的工作方式分為連續(xù)導電模式(CCM)和不連續(xù)導電模式(DCM)。1.2單端反激變換器的工作模式及基本關系1.2.1電流連續(xù)時反激式變換器的基本關系(1)開關狀態(tài)1(0-Ton)在t=0瞬間,開關管S
8、導通,電源電壓Ui加在變壓器初級繞組W1上,此時,在次級繞組W2中的感應電壓為,其極性“*”端