【正文】 controller. The IC features, with the oscillator, temperature pensated reference, high gain error amplifier, current parator and high current sampling totem pole output, is ideal for driving power MOSFET devices. This switching power supply can be used for AV85 ~ 240V input of electronic products. This particular switching power supply can provide 25 ~ 150W output power, can be used in the office of small packet switches (PBX) and other products. Ke y Word： Switch Power Supply； PWM； Flyback converter 基于 PWM 開關電源設計畢業(yè)論文 i目錄 1 緒論 ..............................................................................................................1 開關電源的發(fā)展狀況 ..........................................................................1 我國開關電源歷程 ..............................................................................3 開關電源的技術發(fā)展趨勢 ..................................................................4 本文研究的目的 ..................................................................................6 2 開關電源原理分析 ......................................................................................8 開關電源基本工作原理 ......................................................................8 開關電源的分 類 ..................................................................................9 開關電源的優(yōu)缺點 ............................................................................11 開關電源的優(yōu)點 ........................................................................11 開關電源的缺點 ........................................................................12 PWM開關電源的基本原理 ..................................................................13 3 方案選擇與經濟性分析 ............................................................................15 電容充電器的種類介紹 ..................................................................15 反激變換器工作原理 ........................................................................16 DCM模式下的反激變換器原理與基本關系 ..............................18 CCM模式下的基本原理與基本關 系 ..........................................22 其他各種隔離式變換器的工作原理與比較 ....................................24 正激電路 ....................................................................................24 推挽電路 ....................................................................................26 半橋電路 ....................................................................................28 4 電源系統(tǒng)設計 ............................................................................................31 技術指標及主要參數(shù)計算 ................................................................31 輸入整流器 /濾波器部分的設計 ......................................................35 EMI濾波器 ..................................................................................35 浪涌抑制部分 ............................................................................36 單相橋式整流電路和電容濾波電 路 ........................................37 控制器 ................................................................................................41 反饋網絡 ............................................................................................47 啟動和集成供電電路的設計 ............................................................49 保護電路 ............................................................................................50 結論 ................................................................................................................53 致謝 ................................................................................................................54 參考文獻 ........................................................................................................55 基于 PWM 開關電源設計畢業(yè)論文 1 1 緒論 開關電源的發(fā)展狀況 開關電源屬于電力 電子技術，他運用功率變換器進行電能變換，經過變換電能，他可以滿足各種用電要求。 這種開關電源可用于 AV85～ 240V 輸入的電子產品中。 UC3845 是高性能固定頻率電流模式控制器。 本論文是結合當前開關電源的發(fā)展趨勢設計完成的， 搭建了反激式變換器主電路，設計了輸入整流器 /濾波器部分、控制器、輸出整流和濾波電路、反饋網絡、啟動和集成供電電路和保護電路，再把這幾個部分結合起來，完成系統(tǒng)的設計。 基于 PWM 開關電源設計畢業(yè)論文 I 摘要 開關電源舍棄了傳統(tǒng)電源采用工頻變壓器，電源中的電力電子器件工作在開關狀態(tài)，使整機效率很高 。由于它具有體積小、重量輕和效率高等優(yōu)點，因而發(fā)展非常迅速，應用范圍日益擴大。這個電路設計具有成本低、精度高的特點。該集成電路的特點是，具有振蕩器、溫度補償?shù)膮⒖?、高增益誤差放大器、電流取樣比較器和大電流圖騰柱輸出，是驅動功率 MOSFET 的理想器件。這種特殊的開關電源可以提供 25～ 150W 的輸出功率，可以用在辦公室小型分組交換機（ PBX）等產品中。開關電源是美國 NASA 用于宇宙火箭搭載電源目的而開發(fā)的。特別是隨著半導體技術的進步和信息產業(yè)的發(fā)展，開關電源的需求量不斷擴大。 1955 年美國的科學家羅耶首先研制成功了利用磁芯的飽和來進行自激振蕩的 晶體管直流變換器。由于變換器中的功率開關管工作在開關狀態(tài) , 所以由此而制成的開關電源輸出的組數(shù)多、極性可變、效率高、體積小、重量輕 , 在當時被廣泛地應用于航天及軍事電子設備上。 60 年代末 , 由于微電子技術的快速 發(fā)展 , 高反壓的晶體管出現(xiàn)了 , 從此以后直流變換器就 可以直接由市電經整流濾波后輸入 , 不再需要有降壓變壓器了 , 從而極大地擴大了開關電源的應用范圍 , 并在此基礎上誕生了無工頻降壓變壓器開關電源 , 省掉了工頻降壓變壓器 , 使開關電源的體積和重量大為減小。 70 年代以后 , 基于 PWM 開關電源設計畢業(yè)論文 2 與該技術有關的高頻高反壓的大功率晶體管、場效應管、高頻電容、肖特基二極管、高頻磁芯材料等元器件也不斷地被研制和生產出來 , 使這一技術得到了飛速的發(fā)展 , 并且被廣泛地應用于計算機、通信、航天、彩色電視 等領域中 , 從而使無工頻變壓器開關電源成為各種電源中的佼佼者。這就是從事開關電源研究的科技人員目前正在克服的第一個困難。要進一步提高其效率 , 就必須提高其工作頻率。例如 : 高頻電容、開關管、開關變壓器、儲能電感、快速整流二極管等都會出現(xiàn)新的問題。線性電源中的功率調整管具有穩(wěn)壓和電子濾波的雙重作用 , 因而串聯(lián)線性電源不產生開關干擾 , 且輸出波紋電壓小。這些干擾就會污染市電電網 , 影響鄰近的電子儀器和設備的正常工作。但在一些精密電子儀器中 , 由于這一缺點 , 卻使開關電源不能得到應用。目前 , 在開關電源方面急需解決的最后一個問題 , 是開關管的二次擊穿問題。 我國開關電源歷程 從我國開關電源的發(fā)展過程可以了解國際開關電源發(fā)展的一個側面，雖然一般說來，我國技術發(fā)展水平與國際先進水平平均有 5～ 10 年差距。 80 年代進入大規(guī)模生產和廣泛應用階段，并開發(fā)研究 ～ 5MHz 準諧振型軟開關電源。 80 年代末我國通信電源大規(guī)模更新?lián)Q代，傳統(tǒng)的鐵磁穩(wěn)壓 整流電源和晶閘管被相控穩(wěn)壓電源為大功率（ 48V， 6kw） AC－ DC開關電源（通信系統(tǒng)中常稱為開關型整流器 SMR）所取代；并開始在辦公室自動化設備中得到應用。 90 年代我國又研制開發(fā)了一批新型專用開關電源，典型例子如下： 。特點是：多路輸出，不可維修性，要求長期不改變性能，設置冗余模塊，可靠性高， EMC 滿足空間環(huán)境條件，高效，輕小。 3. 1000kW 牽引變流器 4500V／ 1200A GTO 門控 250W 開關電源。用 4 臺 10kw 全橋多諧 基于 PWM 開關電源設計畢業(yè)論文 4 振 ZVS變換器并聯(lián)。輸出 20kW， 500A，開關頻率 40kHZ，效率 92％。要求電源沖擊電流小，動態(tài)特性好，負載不影響軟開關性質。供繼電保護和自動裝置及蓄電池充電用。主開關管用 IGBT 或功率 MOSFET。 可以看出 20～ 30 年中，我國開關電源的應用領域和技術性能有很大進展，這與國家基礎工業(yè)和國力增強有密切關系， 也和國際先進開關電源技術的發(fā)展影響有關。 90 年代，中小型（ 500W 以下） AC－ DC 和 DCDC 開關電源的特點是：高頻化（開關頻率達300－ 400kHZ）以達到