【正文】 點(diǎn)：體積 小、重量輕（體積和重量只有線性電源的 30%）、效率高（一般為 70%而線性電源只有 40%）、自身抗干擾性強(qiáng)、輸出電壓范圍寬、模塊化等優(yōu)點(diǎn)。 V1 V0 圖 11 開關(guān)電源結(jié)構(gòu)圖 DC/DC 變換器 驅(qū)動器 PWM 比較 放大 取樣 參考 電壓 2 線性電源的原理圖如圖 12所示：是先將交流電經(jīng)過變壓器變壓，再經(jīng)過整流電路整流濾波得到未穩(wěn)定的直流電壓，要達(dá)到高精度的直流電壓，必須經(jīng)過電壓反饋調(diào)整輸出電壓。 1 1 概述 電子設(shè)備都離不開可靠的電源，進(jìn)入 80 年代計(jì)算機(jī)電源全面實(shí)現(xiàn)了開關(guān)電源化，率先完成計(jì)算機(jī)的電源換代，進(jìn)入 90 年代開關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域，程控交換機(jī)、通訊、電子檢測設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開關(guān)電源，更促進(jìn)了開關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展。 UC3824 的電路結(jié)構(gòu)與工作原理 5 結(jié)論及設(shè)想 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 1 摘 要 本設(shè)計(jì)是 開關(guān)電源設(shè)計(jì) ,首先將開關(guān)電源與線性電源進(jìn)行對比，總結(jié)了開關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn) ,并對其當(dāng)前的發(fā)展以及在發(fā)展中存在的問題進(jìn)行了描述，然后在對開關(guān)電源的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹的基礎(chǔ)上，對開關(guān)電源的主回路和控制回路進(jìn)行設(shè)計(jì)：在主回路中整流電路采用單相橋式、功率轉(zhuǎn)換電路采用單端正激功率轉(zhuǎn)換電路、采用增加副邊繞組的方法實(shí)現(xiàn)多路輸出，其中功率轉(zhuǎn)換電路（ DC/DC 變換器）是開關(guān)電源的核心部分，對此部分進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)；控制電路采用 PWM 控制，控制器采用 UC382設(shè)計(jì)了過壓保護(hù)電路、電壓檢測電路和電流檢測電路，對各個(gè) 部分的參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算并進(jìn)行了元器件的選型。 The control circuit adopts PWM to control, the controller adopts the switch power integrated controller UC3824, design the circuit to measure voltage and the circuit to el measure ectric current, selecting type of calculating and carrying on the ponents and parts the parameter of each part. Keyword ： DC/DC transformer , PWM control , rectification , straining waves. I 目 錄 1 概述 1 開關(guān)電源的基本原理 1 開關(guān)電源與線性電源的比較 2 開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用 2 開關(guān)電源當(dāng)前存在的問題 3 2 整流電路的設(shè)計(jì) 5 整流電路的選擇 5 單相半波整流電路 .................................................................... 6 單相橋式整流電路 .................................................................... 7 防止電流沖擊的設(shè)計(jì) 7 參數(shù)計(jì)算以及元器件的選型 8 整流管參數(shù)計(jì)算 ........................................................................ 9 變壓器參數(shù) ............................................................................... 9 電容參數(shù)計(jì)算 ......................................................................... 10 3 DC/DC 變換器的設(shè)計(jì) 11 控制方式的選擇 11 功率轉(zhuǎn)換電路的選擇 12 推挽式功率轉(zhuǎn)換電路 ............................................................. 12 全橋式功率轉(zhuǎn)換電路 ............................................................. 13 半橋式功率轉(zhuǎn)換電路 ............................................................. 13 正向激勵(lì)功率轉(zhuǎn)換電路 ......................................................... 14 反向激勵(lì)功率 轉(zhuǎn)換電路 ......................................................... 15 單端正激變換器的設(shè)計(jì) 15 工作原理 .................................................................................. 15 能量再生線圈 P2 的工作原理 ................................................ 16 多路輸出的設(shè)計(jì) ..................................................................... 17 變壓器設(shè)計(jì) ............................................................................. 17 II 電感的參數(shù)計(jì)算 ...................................................................... 19 二極管和電容器的選擇 ......................................................... 21 開關(guān)管的選擇 ......................................................................... 21 4 控制電路的設(shè)計(jì) 22 控制模式的選擇 22 電壓模式控制 .......................................................................... 22 平均電流模式控制 .................................................................. 23 峰值電流模式控制 ................................................................. 24 滯環(huán)電流模式控制 .................................................................. 25 相加模式控制 .......................................................................... 26 開關(guān)電源集成控制器 26 UC3824 的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和 特點(diǎn) ...................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 附錄 2：元器件清單 錯(cuò)誤 !未定義書簽。其結(jié)構(gòu)圖如圖 11 所示。 圖 12 線性電源的原理圖 開關(guān)電源的原理圖如圖 13所示：是將交流電先整流成直流電，在將直流逆變成交流電，在整流輸出成所需要的直流電壓。硬件結(jié)構(gòu)的模塊化 。 開關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關(guān)電源小 型化，并使開關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。而當(dāng)我們把開關(guān)電源的研究擴(kuò)大到可調(diào)高電壓、大電流時(shí) ,以及將研究新技術(shù)應(yīng)用于 DC/AC 變換器 ,即開拓了大功率應(yīng)用領(lǐng)域 ,又使開關(guān)電源的應(yīng)用范圍擴(kuò)大到了從發(fā)電廠設(shè)備至家用電器的所有應(yīng)用電力、電子技術(shù)的電氣工程領(lǐng)域。 以上的問題看似彼此獨(dú)立，其實(shí)它們之間存在著一定的關(guān)聯(lián)性解決這些 問題，也許還是一條艱難而漫長的路 。 單相整流電路有兩種：電容輸入型電路和扼流圈輸入型電路 電容輸入型的基本電路如圖 21：（ a）為半波整流電路（ b）為中間抽頭的全波整流電路（ c）橋式整流電路（ d）倍壓整流電路。為此，從滿載到空載變動時(shí)，整流輸出電壓變動較大，空載時(shí)有可能進(jìn)入間歇開關(guān)領(lǐng)域。 圖 22 扼流圈輸入型基本電路 單相半波整流電路 單相半波整流電路是最簡單的整流電路如圖 23，僅利用一個(gè)二極管來實(shí)現(xiàn)整流功能。 圖 24 單相橋式整流電路 單相橋式整流電壓的平均值為： 20 UU ? （2U為變壓器副邊輸出電壓的有效值） ,比半波整流輸出電壓高。如此大的沖擊電流可能會損壞輸入保險(xiǎn)絲、整流二極管和電容等。把電阻短路，減小了電阻損耗。 8 圖 25 防止電流沖擊的方法 本設(shè)計(jì)的整流電路如圖 26： 1234B R I D G E 1T r 1T R A N S 1RVF U S E 1+C1L E D 1L E D 2R1R2220VRH 圖 26 整流電路圖 參數(shù)計(jì)算以及元器件的選型 由于開關(guān)電源系統(tǒng)三路輸出分別為： 15V， 4A； 12V， 3A； 5V， 2A，則輸出功率 WP 1 0 6253124150 ??????? 如果考慮變壓器的效率 80%，則整流電路的輸出功率應(yīng)為： 9 WPP %80/39。 11 3 DC/DC 變換器的設(shè)計(jì) DC/DC 變換器進(jìn)行功率變換， 是 采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)元件，通過周期性通斷