【正文】 作原理和功能 ................................................................................ 2 3. 開關(guān)電源的主回路設(shè)計 .......................................................................................... 4 主電路結(jié)構(gòu) ............................................................................................................. 4 電 源的設(shè)計要求 ..................................................................................................... 5 （ 1）輸出電壓 :額定工作電壓 15V； ......................................................................... 5 輸入整流回路的電路設(shè)計 ..................................................................................... 5 DCAC 逆變回路的設(shè)計 ......................................................................................... 6 高頻變壓器設(shè)計 ................................................................................................... 10 輸出整流回路的設(shè)計 .......................................................................................... 13 4. MOSFET 驅(qū)動電路的設(shè)計 ....................................................................................... 14 MOSFET 對驅(qū)動電路通常要求 ............................................................................. 14 （ 1）觸發(fā)脈沖具有足夠快的上升和下降速度； .................................................... 14 半橋驅(qū)動芯片 IR2110 及其工作過程 ................................................................. 15 半橋驅(qū)動電路器件參數(shù)選擇 ............................................................................... 17 IR2110 1 腳 7 腳波形如圖（ 44） ................................................................... 18 5. 開關(guān)電源控制電路的設(shè)計 .................................................................................... 18 控制芯片 SG3525 內(nèi)部邏輯電路結(jié)構(gòu) ................................................................ 19 內(nèi)部邏輯電路結(jié)構(gòu)分析 ...................................................................................... 19 SG3525 的特點 ................................................................................................... 21 芯片管腳及其功能介紹 ...................................................................................... 21 SG3525 波形 ....................................................................................................... 22 反饋電路原理的設(shè)計 .......................................................................................... 24 .................................................................................................................. 26 輔助電源設(shè)計 ....................................................................................................... 26 .................................................................................................................. 26 輔助電源的調(diào)試 .................................................................................................. 26 控制電路調(diào)試 ...................................................................................................... 27 驅(qū)動電路調(diào)試 ...................................................................................................... 27 主電路的調(diào)試 ...................................................................................................... 27 結(jié)束語 .......................................................................................................................... 27 參考文獻 ...................................................................................................................... 28 附錄： .......................................................................................................................... 29 致 謝 ............................................................................................................................ 31 1 開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源 。 開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展概況 最早的開關(guān)電源出 現(xiàn)在 60 年代，出現(xiàn)的是串聯(lián)型開關(guān)電源，功率晶體管用于開關(guān)狀態(tài)，后來脈寬調(diào)制 (PWM)控制技術(shù)有了發(fā)展，用以控制開關(guān)變換器，得到 PWM 開關(guān)電源， PWM 開關(guān)電源效率可達 65%70%， 1974 年研制成了工作頻率達到 20kHz 的開關(guān)電源，在電源技術(shù)發(fā)展史上譽為 20kHZ 革命。 開關(guān)電源的核心為電力電子開關(guān)電路，根據(jù)負載對電源提出的輸出穩(wěn)壓或穩(wěn)流特性的要求，利用反饋控制電路，采用占空比控制方法，對開關(guān)電路進行控制。 AC/DC 變換按電路的接線方式可分為，半波電路 、全波電路。 整個課題的設(shè)計思路 整個課題的設(shè)計，分為 三 部分。一般來說，控制電路應(yīng)具有以下功能 :控制脈沖產(chǎn)生電路、電壓反饋控制電路、 、占空比可調(diào)、 軟啟動及 各種保護電路 等 。 電源的輸出濾波電容較大，輸出電壓的突然建立將會形成非常大的電容充電電流，疊加在負載電流上，它不僅會使高壓開關(guān)管負擔(dān)過重而可能損壞，而且，由于持續(xù)時間長，往往會引起過流保護電路發(fā)生誤動作。 一個周期 Ts內(nèi)，電子開關(guān)接通時間 ton所占整個周期 Ts的比例，稱作接通占空比 D。按其所在的位置不同，分為輸入和輸出整流濾波回路。 因為它是電壓驅(qū)動全控型器件 ,具有驅(qū)動電路簡單、驅(qū)動功率小、開關(guān)速度快及安全工作區(qū)大等優(yōu)點。 在此，我們按一般開關(guān)電源的效率取值，取 η min= 電源的輸入功率 可用公式（ 32）計算 : Pin=min0P? = = （ W） 公式 （ 32） 最大輸入線電流 可用公式（ 33）計算 : Imax= ）（ %301220 Pin?? P= = 公式 （ 33） 考慮瞬間沖擊電 流， 留 裕 量 取整流橋的額定電流為 8A。 S1或 S2 導(dǎo)通是電感 L 的電流逐漸上升，兩個開關(guān)都關(guān)斷 時，電感 L的電流逐漸下降。本電路中 Ice的選擇為 8A。開關(guān)頻率越高 ,變壓器磁芯就會選得更小 ,輸出濾波電感和電容體積也會減小 ,但開關(guān)損耗增加 ,效率下降 ,散熱器體積加大。Po 為輸出功率 ,W。 假設(shè) 本設(shè)計選用 EI40 型鐵氧體磁芯 ,由手冊知其參數(shù) 如表 （ 33） ： 型號 磁芯截面積 Ae（ cm2） Le(cm) Ve（ cm3） 窗口面積 Aw (cm2) EI40 EI40 的 磁芯的面積乘積 有公式（ 38）： 表（ 33） 11 APEI= Ae Aw= = （ cm4） 公式（ 38） APEI＞ Ap 證明 選 EI40 能滿足設(shè)計要求 。 副邊電路采用帶有中間抽頭的全波整流濾波電路 ,設(shè)輸出方波脈沖占空比 η=,輸出回路二極管壓降為 V d、扼流圈壓降為 V c,取 V d+V c=,則變壓器副邊電壓 U 2可由公式（ 317）求得： U 2= ? VcVd0V ??= ? =(V) 公式（ 317） 12 故副邊匝數(shù) 可由公式（ 318）求得： N 21=N22= N1min1U 2U ? = 35?=7 (匝 ) 公式（ 318） 實際選 8 匝 。 輸出 整流回路的結(jié)構(gòu) 輸出 整流回路的結(jié)構(gòu) 如圖（ 37） 。 濾波電感的選擇 （ 1）濾波電感的計算 ?；蜻x用值較小的幾個電容并聯(lián) ，這樣寄生電阻 更 小 ， 濾波效果更好 。 （ 5）工作頻率高，可達 500KHz。此時 VC1可等效為一個電壓源。 快恢復(fù)二級管的選擇 自舉二極管是一個重要的自舉器件，它應(yīng)能阻斷直流干線上的高壓，二極管承受的電流是柵極電荷與開關(guān)頻率之積。 T觸發(fā)器轉(zhuǎn)變成兩個相位相反的方波脈沖，高電平還分別送至 U U2二個或非門使之無輸出， RS觸發(fā)器 置“ 0” ， 對或非門無影響． 當(dāng)振蕩器輸出低電平時 。 本次畢業(yè)設(shè)計，取 Ct=， Rt=， Rd=100? 則 由公式（ 51）得 ： ）（ 1f ????? =45K 脈沖寬度調(diào)節(jié) 由于 11腳 14 腳輸出低電平時間取決于 9 腳電壓，而 9腳電壓又取決于誤差放大器輸出電壓，故人為改變 SG3525 1 腳 或 2 腳 電位，即可改變 9 腳 電壓， 9腳 電壓變低時， A1提前輸出“ 1”，使 11 腳 或 14 腳 輸出脈沖寬度變窄，而 9 腳電壓上升時則與上相反，完成對輸出脈寬的控制．由圖可知， 1腳 電位與輸出脈沖寬度成反比，而 2腳 電位則與輸出脈沖寬度成正比．在開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計中，SG3525 的自激振蕩電路圖（ 52） 21 反饋電壓可加于 1 腳 或 2