【正文】 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們!最后，在此次設(shè)計(jì)過程中，對(duì)指導(dǎo)老師給予的關(guān)心與指導(dǎo)，以及細(xì)致耐心的答疑解惑，還有組員的默契配合支持，表示我真誠的感謝!參考文獻(xiàn)1)辛尹波，陳文清. 開關(guān)電源基礎(chǔ)與應(yīng)用[M]. 西安：—232)GrahameHolmes 譯者:周克亮. 電力電子變換器PWM技術(shù)原理與實(shí)踐[M]. 人民郵電出版社. 2010年02月3)王兆安，黃俊．電力電子技術(shù)[M]．4)森 榮二（日）譯者：薛培鼎. LC濾波器設(shè)計(jì)與制作[M]. 5)曲學(xué)禮，王增福，曲敬凱. 新編高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源[M]. 北京：—191.6)王兆安，黃俊. 電力電子技術(shù)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. —1657)黃俊，王兆安，電力電子變流技術(shù)（第三版）[M] .北京:8)周志敏，周紀(jì)海，紀(jì)愛華. 開關(guān)電源實(shí)用電路[M]. 北京：—129)胡存生，胡鵬. 集成開關(guān)電源的設(shè)計(jì)制作調(diào)試與維修[M].人民郵電出版社，199410）何方白，[M].科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，199711）馬瑞卿，[J].電力電子技術(shù)，200012）楊旭等，板橋開關(guān)電源實(shí)驗(yàn)裝置[J].13）何希才，穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].14）趙世平，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 英文文獻(xiàn)Switching Power SupplyWith the rapid development of electronic tchnoloy,application field of s electronic ystem is more and more extensive, electronic equipment,there are more and more people work with electronic equipment are inseparable form reliable power supply for power requipment miniaturized and low cost in the power of light and thin,small and efficient for development traditional transistors series asjustment manostat tchnology more mature,and there has been a large number of integrated linear manostat module,ha the stable operation, usually need are bulky and heavy industrial frequency transformer and bulk and weight are big filter. In the 1950s,NASA to miniaturization,light weight as the goal,for a rocket carrying the switch power decelopment,in almost half a century of decelopment proxess,switch power because of its small colume,lightefficiency,widerange,coltage adcantages in electric,control,puter,and many other areas of electronic wqupment has been widelu used,in rhe 1980s,a puter is made up of all of switch power supply,the first plete puter power generation,Throughout the 1990s,switching power supply in electonics,electrical equipment,home appliances areas to be widelu,switch power technolgy into the rapid development,in addition,large scale integrated ciruit technology,and the rapid decelopment of switch power supply with a qualitative leap,raised high frequency power products of miniaturization,modular tide. Power seitch tube,PWM controller and highfrequency transformer is an indispensable part of the switch power traditional switch power supply is normally made by using high frequency power switch tube division and the pins,such as using PWM integrated controller UC3842+。在此次設(shè)計(jì)中我不僅鞏固了以前學(xué)過的知識(shí)還從大量課外書籍中學(xué)到了許多以前不懂得知道，讓我對(duì)PWM半橋型開關(guān)有了更深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)我以后的工作有著重要的作用。閆群民老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 PWM型半橋式開關(guān)電源總體電路圖 PWM型半橋式開關(guān)電源總體電路圖 致 謝本次論文是在我的導(dǎo)師閆群民老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。 PWM控制電路外圍接線 隔離驅(qū)動(dòng)線路 從SG3525A的11，14腳出來的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)PC817光耦，經(jīng)光耦隔離后，送IR2110專用集成驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)而去驅(qū)動(dòng)功率MOSFET管S1和S2。SG3525A的震蕩頻率可表示為：（23）式中：分別是與腳腳6相連的振蕩器的電容和電阻；是與腳7相連的放電端電阻值。該芯片的輸入電壓工作范圍是8~35V，通?？扇?15V；震蕩頻率是100~500kHz,芯片的腳5和腳7之間串聯(lián)一個(gè)電阻就可以在一個(gè)較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)間。 mm的漆包線，絞結(jié)成4根并繞。5）計(jì)算副邊匝數(shù)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=，輸出回路二極管壓降，扼流圈壓降為取V，則變壓器副邊電壓為 （V）故副邊匝數(shù)為（匝）6) 計(jì)算原邊最大工作電流在最低交流輸入電壓為180V時(shí)，變壓器原邊通過的電流一定是最大可能的工作電流，由經(jīng)驗(yàn)公式可得，原邊最大工作電流為（A）7）選擇導(dǎo)線由于變壓器的工作頻率為50KHz，在此頻率下銅導(dǎo)線的穿透深度Δ=，考慮到趨膚效應(yīng)的影響，一般所選的導(dǎo)線銅芯直徑要小于2Δ。由于V。 由（22）式計(jì)算的匝，經(jīng)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)取值為34匝。半橋式電路變壓器原邊繞組所加電壓等于輸入電壓的一半，即V。3）計(jì)算原邊匝數(shù)按最低輸入電壓和滿載輸出的極端情況來計(jì)算。 （21）式中： 為磁芯的面積乘積，；為磁芯面積，；為磁芯的窗口面積，；為輸出功率，W；為變壓器效率，一般可??；為變換器工作頻率，Hz；為磁芯最大工作磁密，Gs；J為導(dǎo)線的電流密度，一般??；為磁芯的填充系數(shù)，對(duì)鐵氧體，?。粸榇翱诘你~填充系數(shù)，一般。2）選磁芯磁芯選用R 2KB 軟磁鐵氧材料，其飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，考慮高溫時(shí)會(huì)下降，同時(shí)為防止合閘瞬間變壓器飽和，設(shè)定最大工作磁密=1500。開關(guān)頻率越高，變壓器磁芯就會(huì)就會(huì)選得越小，輸出濾波電感和電容體積也會(huì)減小，但開關(guān)損耗增加，效率下降，散熱器體積增大。它是以使用硬開關(guān)為主要特征的。由于電子開關(guān)按外加控制脈沖而通斷，控制本身流過的電流、兩端所加的電壓無關(guān)，因此，電子開關(guān)稱為硬開關(guān)。很明顯，接通占空比越大，負(fù)載上電壓越大；1/TS=fs稱作開關(guān)頻率，fs越高，負(fù)載上電壓也越高。這就使DCDC的基本手段。220V交流電壓經(jīng)過全橋整流濾波后，得到約300V的直流電壓，再加到半橋功率變換器上，用脈沖調(diào)制電路產(chǎn)生的雙列脈沖信號(hào)去驅(qū)動(dòng)功率MOSFET管，通過功率變壓器的耦合和隔離作用在次級(jí)得到準(zhǔn)方波電壓，然后經(jīng)半橋全波整流和濾波輸出電壓，該電壓再經(jīng)過電壓反饋電路，校正PWM占空比，即可得到穩(wěn)定的直流輸出電壓。 電源系統(tǒng)框圖及部分介紹。，R1，R2是并聯(lián)均壓電阻；C3是耦合電容其作用是防止由于兩個(gè)開關(guān)管的特性差異而造成變壓器磁芯飽和，從而提高半橋逆變電路的抗不平衡能力，C3要選擇ESR（等效串聯(lián)電阻）小的無極性電容。開關(guān)S１，S２交替導(dǎo)通就在變壓器的次級(jí)形成幅值的交流方波電壓。 半橋開關(guān)主電路半橋式逆變電路的一個(gè)橋臂由開關(guān)管S１，S２組成，另一個(gè)橋臂由電容C１，C２組成。輸入電壓180~260V，輸出+15V，功率為150W、電壓紋波50mv，電壓調(diào)整率1％。用該方法設(shè)計(jì)一臺(tái)PWM型半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源。本設(shè)計(jì)主要介紹基于PWM技術(shù)設(shè)計(jì)的半橋式開關(guān)穩(wěn)壓電源。 IR2110引腳圖LO—低端輸出；COM—公共端；Vcc—低端固定電源電壓；NC—空；Us—高端浮置電源偏移電壓Ub—高端浮置電源電壓；HO—高端輸出；Vdd—邏輯電路電源電壓；Hin—邏輯輸入SD—邏輯輸入；Lin—邏輯輸入；Vss—邏輯電路電位端外加電源電壓IR2110具有獨(dú)立的高端輸出（HO）和低端輸出（LO）；邏輯輸入（Hin、SD、Lin）與標(biāo)準(zhǔn)的CMOS輸出兼容；高端浮置電源（Ub）采用自舉電路，工作電壓可達(dá)400V，V/ns。誤差放大器的供電由輸入電壓Ui提供擴(kuò)大了誤差放大器的共模電壓輸入范圍；脈寬調(diào)制比較器增加了一個(gè)反相輸入端，誤差放大器和關(guān)斷電路送到比較器的信號(hào)具有不同的輸入端，避免了關(guān)斷器對(duì)誤差放大器的影響；PWM鎖存器由關(guān)斷置位，由振蕩器來的時(shí)鐘脈沖復(fù)位，保證了在每個(gè)周期內(nèi)只有比較器送來的單脈沖，當(dāng)關(guān)斷信號(hào)使輸出關(guān)斷后，即使關(guān)斷信號(hào)消失，也只有下一個(gè)周期的時(shí)鐘脈沖使鎖存器復(fù)位，才能恢復(fù)輸出，從而實(shí)現(xiàn)關(guān)斷電路有效的控制輸出關(guān)斷；具有雙路吸收/流出輸出驅(qū)動(dòng)器，有較高的關(guān)斷速率，適合于驅(qū)動(dòng)功率MOS器件。應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意引腳連接的不同。SG3525A是SG3524的改進(jìn)型，是電壓型PWM集成控制器，外接元件少、性能好，開關(guān)頻率可達(dá)200kHz以上，適宜驅(qū)動(dòng)N溝道MOSFET。 直接電流控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖采用滯環(huán)電流比較的直接電流控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電流響應(yīng)速度快，控制運(yùn)算中未使用電路參數(shù)，系統(tǒng)魯棒性好，因而獲得了較多的應(yīng)用?？梢钥闯?、和分別和各自的電源電壓同相位，其幅值和反映負(fù)載電流大小的直流信號(hào)成正比，這正是整流器作單位功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)所需要的交流電流指令信號(hào)。外環(huán)的結(jié)構(gòu)、前面已進(jìn)行了詳細(xì)的分析。（2）直接電流控制在這種控制方法中，通過運(yùn)算求出交流輸入電流指令值，再引入交流電流反饋，通過對(duì)交流電流的直接控制而使其跟蹤指令電流值，因此這種方法稱為直接電流控制。此外，對(duì)照相量圖可以看出，這種控制方法是基于系統(tǒng)的靜態(tài)模型設(shè)計(jì)的，其動(dòng)態(tài)特性較差。 間接電流控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及上述分析可以看出，這種控制方法在信號(hào)運(yùn)算過程中要用到電路參數(shù)Ls和Rs。上面的乘法器是id分別乘以和a、b、c三相相電壓同相位的正弦信號(hào)，再乘以電阻R，就可得到各相電流在Rs上的壓降uRa、 uRb、 uRc；下面的乘法器是id分別乘以比a、b、c三相相電壓相位超前π/2的余弦信號(hào)，再乘以電感L的感抗，就可得到各相電流在電感Ls上的壓降uLa、uLb和uLc。控制系統(tǒng)中其余部分的工作原理。若整流器要從整流運(yùn)行變?yōu)槟孀冞\(yùn)行時(shí)，首先是負(fù)載電流反向而向直流側(cè)電容C充電，使ud抬高，PI調(diào)節(jié)器出現(xiàn)負(fù)偏差，其輸出id減小后變?yōu)樨?fù)值，使交流輸入電流相位和電壓相位反相，實(shí)現(xiàn)逆變運(yùn)行。達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，ud仍和相等，PI調(diào)節(jié)器輸入仍恢復(fù)到零，而id則穩(wěn)定在新的較大的值，與較大的負(fù)載電流和較大的交流輸入電流相對(duì)應(yīng)。穩(wěn)態(tài)時(shí)，=，PI調(diào)節(jié)器輸入為零，PI調(diào)節(jié)器的輸出id和整流器負(fù)載電流大小相對(duì)應(yīng)，也和整流器交流輸入電流的幅值相對(duì)應(yīng)?？刂葡到y(tǒng)的閉環(huán)式整流器直流側(cè)電壓控制環(huán)。使得輸入電流和電壓同相位，從而得到功率因數(shù)為1的控制效果。根據(jù)有沒有引入電流反饋可以將這些控制方法分為兩種，沒有引入交流電流反饋的稱為間接電流控制，引入交流電流反饋的稱為直接電流控制。和單相電路相同，該電路也可以工作在圖117的逆變運(yùn)行狀態(tài)及圖c或d的狀態(tài)。電路的工作原理也和前述的單相全橋電路相似，只是從單相擴(kuò)展到三相。 單相全橋電路 PWM 整流電路的運(yùn)行方式相量圖a) 整流運(yùn)行 b) 逆變運(yùn)行c) 無功補(bǔ)償運(yùn)行 d) ?s 超前角為φ三相PWM整流電路： 是三相橋式PWM整流電路，這是最基本的PWM整流電路之一，其應(yīng)用也最為廣泛。電路在向交流電源送出無功功率，這時(shí)的電路被稱為靜止無功功率發(fā)生器（SVG）,一般不再稱之為PWM整流電路了。這一特點(diǎn)對(duì)于需要再生制動(dòng)運(yùn)行的交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是很重要的。這說明PWM整流電路可以實(shí)現(xiàn)能量正反兩個(gè)方向的流動(dòng)，即既可以運(yùn)行在整流狀態(tài)，從交流側(cè)向直流側(cè)輸送能量；也可以運(yùn)行在逆變狀態(tài)，從直流側(cè)向交流