反激式开关电源课程设计报告

目录

第一章课程设计的目的 2 第二章课程设计的要求 2 第三章主电路原理 4 第四章变压器的设计9 第五章器件选型15 第六章仿真及结果20 总电路图28 心得体会29 参考文献30

第一章、课程设计的目的

通过开关电源技术的课程设计达到以下几个目的：

1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献

资料。

2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。

4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。

5、提高学生课程设计报告撰写水平。

第二章、课程设计的要求

1. 题目

题目：反激型开关电源电路设计

注意事项：

①学生也可以选择规定题目方向外的其它开关电源电路设计。

②通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计方案。首先要明确自己课程设计的设计内容。

开关稳压电源基本原理框图

主要技术数据

1、交流输入电压AC95~270V；

2、直流输出5V，1A；

3、输出纹波电压≤0.2V；

4、输入电压在95~270V之间变化时，输出电压误差≤0.03V；

设计内容：

开关电源主电路的设计和参数选择

IGBT电流、电压额定的选择

开关电源驱动电路的设计

开关变压器设计

画出完整的主电路原理图和控制电路原理图

电路仿真分析和仿真结果

2.在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知

识和创造性的思维方式以及创造能力

要求具体电路方案的选择必须有论证说明，要说明其有哪些特点。

主电路具体电路元器件的选择应有计算和说明。课程设计从确定方案到整个系统的设计，必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上，经过剖析、提炼，设计出所要求的电路（或装置）。课程设计中要不断提出问题，并给出这些问题的解决方法和自己的研究体会。设计报告最后给出设计中所查阅的参考文献最少不能少于5篇，且文中有引用说明，否则也不能得优）。

3.在整个设计中要注意培养独立分析和独立解决问题的能力

要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计（包括计算和器件选型）。严禁抄袭，严禁两篇设计报告基本相同，甚至完全一样。

4.课题设计的主要内容是

主电路的确定，主电路的分析说明，主电路元器件、变压器的计算和选型，以及控制电路设计。报告最后给出所设计的完整电路图，

5.课程设计用纸和格式统一

课程设计用纸在学校印刷厂统一购买和装订，封面为学校统一要求。要求图表规范，文字通顺，逻辑性强。设计报告不少于20页

第三章主电路原理

电源设计指标：

输入电压：AC380 V；

输入电压变动范围：304～456 V；

输入频率：50kHz；

输出电压：5 V 24V ；

输出电流：1A 0.05A

输出的纹波电压为≤0.2V

输出电压在±20%的变化范围时，输出地电压误差为±0.3

一反激型电路原理

反激型电路存在电流连续和电流断续两种工作模式，值得注意的是，反激型电路工作于电流连续模式时，其变压器磁芯的利用率会显著下降，因此

实际使用中，通常避免该电路工作于电流连续模式。其电路原理图如图3.1：

2

i

1

i

图3.1 反激型电路原理图

工作过程：当S导通时，电源电流流过变压器原边，

1

i增加，其变化为11

//

s

di dt U W

=，而副边由于二极管VD的作用，

2

i为0，变压器磁心磁感应

强度增加，变压器储能；当S关断时，原边电流迅速降为0，副边电流

2

i在反激作用下迅速增大到最大值，然后开始线性减小，其变化为22

//

o

di dt U W

=，此时原边由于开关管的关断，电流为0，变压器磁心磁感应强度减小，变压器放能。

二EMI滤波电路

开关电源以其效率高、体积小、输出稳定性好的优点而迅速发展起来。但是，由于开关电源工作过程中的高频率、di/ dt 和高du/ dt 使得电磁干扰问题非常突出，如何减小产品的EMI ，成为大家关心的重要问题。开关

电源工作时，电磁干扰可分为两大类：共模干扰是载流体与大地之间的干扰，干扰大小和方向一致，存在于电源任何一相对大地、或中线对大地间，主要是由du/ dt 产生的，di/ dt 也产生一定的共模干扰。差模干扰是载流体之间的干扰，干扰大小相等，方向相反，其存在于电源相线与中线及相线与相线之间。本设计用到的电路如图3.2所示:

图3.2 EMI滤波电路

三整流滤波电路

在整流滤波环节采取的是单相整流滤波电路，本电路常用于小功率的单相交流输入的场合。目前大量普及的微机、电视机等家电产品中所采用的开关电源中，其整流电路就是如图3.3所示的单相不可控整流电路: