【正文】 由于有上面理論數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，在此進(jìn)行仿真測量也有事實(shí)依據(jù)。 最大占空比的設(shè)定和軟啟動 最大占空比是由電阻器 R1 R15分壓比來確定的。這些過電壓尖峰脈沖的出現(xiàn)不但危及功率器件的工作安全性，而且形成很強(qiáng)的電磁干擾 噪聲。 圖 是恒流控制反饋系統(tǒng)圖。 濾波器電阻設(shè)計 要想不是輸出扼流圈的電流中斷而直接使用時，可以假設(shè)電阻值為 dR ? ?2 2 1 5 152Od LUR I? ?? ? ? ?? 則假設(shè)電阻 dR 電耗為 rdW ? ? ? ?2 215 1515ord dUWWR? ? ? 復(fù)位電 路計算 復(fù)位電路如圖 所示。 最低的次級電壓 U2min 為 ? ?m a x m a x2 m i n m a xO L fonU U U TU t? ? ?? （ ） 設(shè) m a x 0 .2 , 0 .5LfU V U V??(設(shè)定肖特基二極管 )，則 ? ?2 m in 1 5 .5 0 .2 0 .5 5 3 8 .62 .1UV? ? ??? 初、次線圈計算 輸入直流電壓 U1 的最小值使用按輸出電路計算求得的 U1min 值。當(dāng)開關(guān)電源工作于正激時，開關(guān)變壓器的工作原理與普通變壓器的工作原理基本相同；當(dāng)開關(guān)電源工作于反激時，開關(guān)變壓器的工作原理相當(dāng)于一個儲能電感。 如果用 1 來表示變壓器初級線圈電流產(chǎn)生的磁通量，用 2來表示變壓器次級線圈電流產(chǎn)生的磁通量，由于變壓器初、次級線圈電流產(chǎn)生的磁場方向總是相反，則在控制開關(guān) K接通期間，由流過變壓器初、次級線圈電流在變壓器鐵心中產(chǎn)生的合成磁場的總磁通量 為： 其中變壓器初級線圈電流產(chǎn)生的磁通 1還可以分成兩個部分，一部分用來抵消變壓器次級線圈電流產(chǎn)生的磁通 2，記為 10，另一部分是由勵磁電流產(chǎn)生的磁通，記為 Δ 1 。 變壓器開關(guān)電源采用變壓器把輸入輸出進(jìn)行電器隔離的最大好處是，提高設(shè)備的絕緣 強(qiáng)度，降低安全風(fēng)險，同時還可以減輕 EMI 干擾，并且還容易進(jìn)行功率匹配。 并聯(lián)式開關(guān)電源的工作原理 并聯(lián)式開關(guān)電源的工作原理比較簡單，工作效率很高，因此應(yīng)用很廣泛，特別是在一些小電子產(chǎn)品中，并聯(lián)式開關(guān)電源作為 DC/DC升壓電源應(yīng)用最廣。 2 幾種基本類型的開關(guān)電源 開關(guān)電源的分類 開關(guān)電源一般有三種工作模式：頻率、脈沖寬度固定模式，頻率固定、脈沖寬度可變模式，頻率、脈沖寬度可變模式。 設(shè)計初衷 ........................................................ 15 開關(guān)電源設(shè)計步驟 ................................................ 16 變壓器設(shè)計 ....................................................... 17 輸出濾波器設(shè)計 .................................................. 19 復(fù)位電路計算 ..................................................... 21 功率開關(guān)選擇 ..................................................... 22 輸出二極管選擇 .................................................. 23 恒流輸出電路設(shè)計 ................................................ 24 緩沖吸收電路設(shè)計 ................................................ 26 控制電路設(shè)計 .................................................... 27 PCB 板布線 ...................................................... 30 ....................................................................................................................................30 致謝 ......................................................................................................................................31 參考文獻(xiàn) ...............................................................................................................................32 4 1 開關(guān)電源的總體設(shè)計思路 開關(guān)電源的基本工作原理圖 開關(guān)電源就是利用電子開關(guān)器件（如晶體管、場效應(yīng)管、可控硅閘 流管等），通過控制電路，使電子開關(guān)器件不停地 “ 接通 ” 和 “ 關(guān)斷 ” ，讓電子開關(guān)器件對輸入電壓進(jìn)行脈沖調(diào)制，從而實(shí)現(xiàn) DC/AC、 DC/DC 電壓變換，以及輸出電壓可調(diào)和自動穩(wěn)壓。 采用的主要部件是 高頻變壓器 ， 在電路 回路中起到電器隔離、變壓、儲能、變流或者是變阻等作用的。 在設(shè)計的基礎(chǔ)上完成畢業(yè)論文（ ）。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開關(guān)電源。 3．第 7周～第 10周：焊接出各主要功能模塊并進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題并對原理圖做進(jìn)一步的修改。 逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開關(guān)電源的核心部分 輸出整流與濾波：根據(jù)負(fù)載需要，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。其中，變壓器式開關(guān)電源（后面簡稱變壓器開關(guān)電源）還可以進(jìn)一步分成：推挽式、半橋式、全橋式等多種 ；根據(jù)變壓器的激勵和輸出電壓的相位，又可以分成：正激式、反激式、單激式和雙激式等多種；如果從用途上來分，還可以分成更多種 下面我們先對串聯(lián)式、并聯(lián)式、變壓器式等三種最基本的開關(guān)電源工作原理進(jìn)行簡單介紹，其它種類的開關(guān)電源也將逐步進(jìn)行詳細(xì)分析。圖 111b中Ui是開關(guān)電源的輸入電壓， Uo是開關(guān)電源輸出的電壓， Up是開關(guān)電源輸出的峰值電壓， Ua是開關(guān)電源輸出的平均電壓。一般單激式變壓器開關(guān)電源在 一個工作周期之內(nèi)，只有半個周期向負(fù)載提供功率（或電壓）輸出。 我們再來分析控制開關(guān) K關(guān)斷期間的情況。高頻變壓器是開關(guān)電源設(shè)計關(guān)鍵部件之一，在電路回路中起到電器隔離、變壓、儲能、變流或者是變阻等作用的 。 初級線圈的匝數(shù)則是 21 4 210 .1 9 3NN N? ? ? 18 確定 1219, 4NN??。它的最高承受電壓為 900V，允許最大電流為 ，而功率損耗是 40W，是上面功率最小損耗的。它把回路電流轉(zhuǎn)換成電壓信號，并與基準(zhǔn)電壓 Uref在放大器中進(jìn)行比較放大，然后將其送至調(diào)整管 VT 的基極，驅(qū)動調(diào)整管 VT 對輸出電流 IO變化進(jìn)行補(bǔ)償校正?？刂苹芈范鄶?shù)采用脈沖寬度調(diào)制器（ PWM）。所有連接器應(yīng)安排在 PCB 的一側(cè)，盡量避免從兩側(cè)引出電纜，減少共模輻射。同時他給整個項(xiàng)目規(guī)劃和設(shè)計提出了許多中肯和有見地的指導(dǎo)意見， 使我克服困難，最終成功的完成了畢業(yè)設(shè)計；指導(dǎo)老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平，使我受益非淺，我得到不少的提高，我相信這將對于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導(dǎo)。 30 結(jié)束語 本畢業(yè)（論文）設(shè)計題目是節(jié)能型開關(guān)電源，主要是針對 LED 照明應(yīng)用的電源。 28 限流電路 過流保護(hù)電路由 R1 R19 、 C16組成。當(dāng) RW 較小即輸出電流較大時，可以忽略 Iq。所以輸出整流二極管選擇一般原則有四點(diǎn)。則有 ? ?0 .2 1 0 0 .2 2OI I A? ? ? ? ? ? 電感 L 值為： ? ? ? ? ? ?2 m i n m a xm a x 3 8 . 6 1 5 . 5 0 . 5 2 . 1 1 1 . 8 62f onU U U oL t HI ??? ??? ? ? ? ?? 由此可見，需要 ， 10A 的扼流圈。整體電路是將 15 頻率為 50Hz、 220V的市電交流電壓經(jīng)過主電路輸入整流與濾 波、變壓器、整流、續(xù)流與濾波、穩(wěn)壓電路恒流流電路轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓，輸出恒定的直流電流。所以（ 165）式可以寫為： （ 166）式中，括弧中的第一項(xiàng)表示變壓器次級線圈回路中的電流，第二項(xiàng)表示變壓器初級線圈回路中勵磁電流被折算到變壓器次級線圈回路的電流。嚴(yán)格地說，只有當(dāng)控制開關(guān)的占空比等于 時，開關(guān)電源的輸出電壓才能稱為正、負(fù)半周電壓，但由于人們已習(xí)慣了正、負(fù)半周的叫法，所以，只要是有正、負(fù)電壓輸出的電源，我們還是習(xí)慣地把它們稱為正、負(fù)半周。 從（ 142）式可以看出，當(dāng)并聯(lián)式開關(guān)電源的負(fù)載 R很大或開路時，輸出脈沖電壓的 幅度將非常高。一般人們都把 稱為占空比（ Duty），用 D 來表示，即： 或 串聯(lián)式開關(guān)電源輸出電壓 uo 的幅值 Up等于輸入電壓 Ui，其輸出電壓 uo的平均值 Ua 總是小于輸入電壓 Ui，因此，串聯(lián)式開關(guān)電源一般都是以平均值 Ua 為變量輸出電壓。 0U = onT /T* iU 0U 為負(fù)載兩端的電壓平均值 onT 為開關(guān)每次接通的時間 T 為開關(guān)通斷的工作周期 由式可知，改變開關(guān)接通時間和工作周期的比例， 0U 間電壓平均值也隨之改變，因此，隨著負(fù)載及輸入電源電壓的變化自動調(diào)整 onT 和 T 的比例便使輸出電壓 0U維持不變。白光LED 是節(jié)能、環(huán)保、高效、長壽命的國際公認(rèn)的下一代照明光源。恒流開關(guān)電源的 反饋電路可以是電壓反饋，也可以是電流反饋，它是通過輸出端取樣的電流電壓值與控制器基準(zhǔn)電流電壓值相比較，起到反饋傳遞作用。 1 襄樊學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書 畢業(yè)論文（設(shè)計）題目 開關(guān)電源的設(shè)計與試驗(yàn) 學(xué)生姓名 專業(yè) 自動化 班級 0812 指導(dǎo)老師 一、 畢業(yè)論文（設(shè)計）的主要內(nèi)容及要求： 本設(shè)計的任務(wù)是 , 查找資料，廣泛閱讀資料，設(shè)計一個恒流開關(guān)電源。恒流開關(guān)電源主要是給負(fù)載提供恒定的電流，這就為一些恒流器件和恒流電路提供了工作電源。 學(xué)生簽名： 年 月 日 VI 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： VII 湖 北 學(xué) 理 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計） 論文題目： 開關(guān)電源的設(shè)計 EnglishTopic： The design of switch power supply 系 院： 物理與電子工程學(xué)院 專 業(yè)： 自 動 化 班 級： 0 8 1 2 學(xué) 生： 陳 思 慧 指導(dǎo)老師： 王 見 樂 2021 年 月 日 1 開關(guān)電源的設(shè)計 摘要： 開關(guān)電源因其高效節(jié)能引起社會各方面的重視，多年來對開關(guān)電源的核心單元 — 控制電路實(shí)現(xiàn)集成化是開關(guān)電源的發(fā)展方向之一，在這過程中，更小體積，更少電磁污染，具 有可靠的過電壓及過電流保護(hù)電路的技術(shù)也在飛速發(fā)展，特別是在驅(qū)動 LED 恒流開關(guān)電源方面，發(fā)展尤其突出，因此具有很大研究價值。開關(guān)元件以一定的時間間隔重復(fù)地接通和斷開，在開關(guān)無件接通時輸入電源 Vi 通過開關(guān) S 和濾波電路向負(fù)載 RL