本科15v開關(guān)電源設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 全成熟的地步， 目前來講， 主要存在下面幾個(gè)問題： （ 1） 噪聲和干擾 嚴(yán)重 。 本論文的研究具有重要的意義。 開關(guān)電源 對(duì)電壓形式的控制過程是：先 將 電網(wǎng) 傳輸來的高壓 交流電 整流 濾波 成直流電， 實(shí)現(xiàn) ACDC， 再 將直流 電 逆變成 低壓 交流電， 實(shí)現(xiàn) DCAC， 接著 再 整流 濾波 輸出成所需要的 低壓直流電 ，最終實(shí)現(xiàn) ACDC。 以上三大部分組成了開關(guān)電源的主電路。又稱升壓式變換器。 圖 6 電壓控制模式原理圖 電流控制模式 電流控制模式原理如下圖所示。 圖 9 單相橋式全波整流電路及其波形 開關(guān)變換電路 如前面所說， 開關(guān)變換電路是開關(guān)電源系統(tǒng)的核心 和 心臟部分。它不僅傳遞能量到輸出整流濾波電路，而且起著電氣 隔離的作用 較少了電路的互擾。 其具體的參數(shù)計(jì)算與設(shè)計(jì)流程如下： 開 始結(jié) 束計(jì) 算 原 邊 繞 組 流過 的 峰 值 電 流計(jì) 算 原 邊 繞 組 的電 感 值計(jì) 算 最 小 占 空 比 選 擇 鐵 芯 尺 寸計(jì) 算 原 邊 繞 組 匝數(shù)計(jì) 算 副 邊 繞 組 的線 徑計(jì) 算 氣 隙 的 長 度計(jì) 算 副 邊 繞 組 的匝 數(shù) 輸 出 整流濾波電路 輸出整流濾波電路的作用是 是最終系統(tǒng)輸出的最后一道門檻， 其 將高頻 變 壓器 副邊傳遞過來的 交流電 ，通過 輸出 濾波和整流變成干擾較小 且波形 穩(wěn)定 的 直流電壓。 （ 2） 腳 2（ 反饋 ）： 接反饋電路 。 （ 8） 腳 8（ VREF）：基準(zhǔn)電壓輸出段，提供穩(wěn)定的 + 基準(zhǔn)電壓。 功率驅(qū)動(dòng)電路 驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生 開關(guān)管正常工作 的驅(qū)動(dòng)功率，激勵(lì) PWM 信號(hào)控制開關(guān)管的 穩(wěn)定 工作。并且其 內(nèi)置 了 幾十 多 種 系統(tǒng) 工具箱（包括 數(shù)學(xué) 工具箱、符號(hào)工具箱、繪圖工具箱、 控制系統(tǒng)工具箱、 信號(hào)處理工具箱等等），用戶可以通過直接 調(diào)用工具箱里面的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)所需要的功能。 所以本設(shè)計(jì)利用第三種方法，同時(shí)結(jié)合 Simulink 的其它工具模塊來實(shí)現(xiàn)反激式變換電路的仿真。毋庸置疑的一點(diǎn)，任何電子 產(chǎn)品 的可靠正常運(yùn)行都離不開可靠的電源供電。首先簡單描述了開關(guān)電源 基本 的工作原理，介紹了 開關(guān)電源的基本組成 框架以及每一部分的作用和原理。 （ 4） 仿真實(shí)驗(yàn)部分。 通過本次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，本人了解到了開關(guān)電源設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，深刻學(xué)習(xí)了開關(guān)電源設(shè)計(jì)的幾個(gè)關(guān)鍵部分，對(duì)開關(guān)電源有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和更深層次的理解，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到了開關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)和不足。最后詳細(xì)分析了 PWM 開關(guān)電源的反饋控制方式：電壓控制模式和電流控制模式，通過比較其優(yōu)缺點(diǎn)，選擇電流控制模式作為本設(shè)計(jì)的控制模式。 本文 進(jìn)行了 基于 UC3842 控制芯片 的 小功率開關(guān)電源的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)思路 ： 對(duì)于 給定 的輸出電參考?jí)簽?+15V， 以 實(shí)際輸出 +15V 電壓為反饋量，二者的誤差作為調(diào)節(jié)器的輸入進(jìn)行控制， 最終的 目的是使輸出跟隨給定的 +15V 。 SIMULINK 作為 MATLAB 的一種交互式圖形設(shè)計(jì)環(huán)境，是 MATLAB 的重要工具箱組件之一， 可以對(duì)各種 數(shù)學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行建模和 仿真 工作 ， 并提供了強(qiáng)大的分析工具。 開關(guān)電源整體設(shè)計(jì)框圖 本設(shè)計(jì)的 開關(guān)電源系統(tǒng) 主要包括： 交流 220V 高壓 輸入、 EMI 濾波電路、輸入整流濾波電路、 功率 變換 電路（包含 功率開關(guān)管 MOSFET 和 高頻變壓器）、輸出 整流 濾波電路、PWM 反饋 控制電路等 等 。 圖 15 UC3842 代表性應(yīng)用方框圖 芯片外圍電路設(shè)計(jì) UC3842 芯片的外圍功能模塊主要包括： 啟動(dòng)供電 電路 、 電流取樣與限流電路、 過流過壓欠壓保護(hù)電路、 功率管驅(qū)動(dòng)電路、 反饋電路等等。該端與電阻配合，可以 實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù) 電路 。對(duì)于整流作用， 我們通過 并聯(lián)整流二極管減小尖峰電壓 （如 圖 10）。 高頻變壓器設(shè)計(jì)需要考慮以下問題： 磁芯損耗。 功率開關(guān)管的選擇 功率開關(guān)管的不同的開通和關(guān)斷時(shí)間，將直流電轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)的交流電，是電路的關(guān)鍵性部分。 圖 7 電流控制模式原理圖 到此為止 ， 通過 對(duì)開關(guān)電源電路 以上 的 分析， 我們 決定 變換電路采用 反激式變換器，控制模式選擇 電流模式 PWM 控制。 圖 4 正激式變換器 的基本結(jié)構(gòu) 4. 反激式變換器 。 一般通過控制芯片作用，根據(jù)反饋機(jī)制產(chǎn)生 PWM 信號(hào)控制功率開關(guān)管通斷 時(shí)間來穩(wěn)定輸出直流電壓 。 粗略地講， 開關(guān)電源的 主要由以下 4 個(gè) 基本電路 部分組成 （不考慮 總 輸入輸出） ： （ 1） 輸入整流濾波電路 。 設(shè)計(jì)穩(wěn)定可靠的開關(guān) 電源能夠?qū)崿F(xiàn) 社會(huì)生產(chǎn)的進(jìn)步和人們生活水平的提高。 （ 2）電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 維修困難 。 接著 ， 隨著 各種技術(shù) 的高速發(fā)展， 更加優(yōu)秀的大功率 開關(guān)管出現(xiàn) ， 開關(guān)管的性能明顯優(yōu)于普通的晶體管，于是 線性電源 被 替代，開關(guān)電源成為主流。 過去，傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓電源具有多重 優(yōu)點(diǎn) 而被廣泛使用 ，但其體積大而笨重， 功耗較，效率低，漸漸地，它 很難滿足日益 增長的 需求。 關(guān)鍵詞 開關(guān)電源 ， 15V， UC3842， PWM ABSTRACT In puter, munications, automation instrument and switch power supply widely used household appliances, etc. As people living standard rise, people of switch power supply put forward higher requirements. Switching power supply because of its high efficiency, small volume, light weight, easy to use and other significant advant
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