单端反激式开关电源课程设计

多路输出单端反激式开关电源设计系别：电气工程与自动化专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：多路输出单端反激式开关电源设计摘要开关电源是一种采用PWM等技术控制的开关电路构成的电能变换装置，它广泛应用于交直流或直直流电能变换中，普通称其为开关电源（SwitchedModePowerSupply-SMPS）其功率从零点几瓦到数十千瓦不等，广泛用于生活、生产、科研、军事等各个领域。开关电源因其体积小、重量轻、效率高、性能稳定等优点而逐步取代传统的线性稳压电源，被誉为高效节能电源，现己成为稳压电源的主导产品。本课题是设计一种通用的多路输出的反激式开关电源，电源取自220V市电。本题目设计的开关电源是采用全控型电力电子器件MOSFET作为开关，运用控制开关的导通时间来调节输出电压，主控制芯片采用UC3844实现电压电流双闭环控制，采用PC817、TL431等专用芯片以及其它的电路元件相配合作为反馈电路，使设计出的开关电源含有自动稳压功效。系统工作频率为50kHz，输出7路隔离的电压。核心词：开关电源，反激式变换器，高频变压器，UC3844

AbstractSwitchingpowersupplyusingthePWM,controlswitchcircuitofthepowerconversiondevice,itiswidelyusedinACtoDCorDCtoDCcantransform,usuallycalledtheswitchingpowersupply(SwitchedModePowerSupply-SMPS)powerfromzerorangingfromafewwattstotensofkilowatts,iswidelyusedinvariousfieldsoflife,production,research,andmilitary.Theswitchingpowersupplybecauseofitssmallsize,lightweight,highefficiency,stableperformanceandotheradvantagesofgraduallyreplacingtraditionallinearpowersupply,knownasenergyefficientpowersupply,hasnowbecometheleadingproductofthepowersupply.Thisprojectistodesignagenericmulti-outputflybackswitchingpowersupply,powersupplyfromthe220Vmains.Switchingpowersupplydesignofthistopicistheuseoffull-controlledpowerelectronicdevicesMOSFETasaswitch,controlswitchconductiontimetoadjusttheoutputvoltage,themaincontrolchipUC3844PC817,ofTL431dedicatedchipandcompatiblewithothercircuitelementsasafeedbackcircuit,voltageandcurrentdoubleclosedloopcontrol,thedesignofswitchingpowersupplywithautomaticvoltageregulationfunction.Thesystemoperatingfrequency50kHZ,theoutputvoltageof7roadisolation.Keywords:switchingpowersupply,flybackconverter,high-frequencytransformer,UC3844目录Abstract 、开关电源储能过程当MOSFET导通后来，直流电压经高频变压器的初级绕组、MOSFET的漏极源极、电流检测电阻、地电流回路，在初级绕组上产生上正下负的感应电动势，根据同名端的定义，变压器次级绕组产生的感应电动势均为负，输出整流二极管均反偏截止，高频变压器将电能以磁能的形式储存在初级绕组之中，这样便完毕了储能过程。3、开关电源释能过程当UC3844锁存器翻转，6管脚输出脉冲停止，MOSFET由导通变为截止。这时，变压器初级绕组产生的感应电压变为下正上负，次级绕组产生的感应电压为正向电压，输出整流二极管导通，初级绕组将存储的能量释放，传递到次级绕组中，经整流滤波电路，得到需要的输出电压。在UC3844的控制下，周而复始的重复上述过程，实现能量的转换传输。4、开关电源稳压过程一路+5V、+12V、+24V输出电压经、、分压后与TL431的基准电压值2.5V进行比较，与输出电压的变化产生误差电压，并通过光耦PC817把误差传递给UC3844，由UC3844控制MOSFET的占空比以实现稳压。当输出电压升高时，输出电压经分压电阻分压得到的采样电压也升高，流过PC817发光二极管的电流增大，发光二极管发光强度增大，光电三极管导通程度加深，集射极电压减小，UC3844的6脚输出驱动信号的占空比减小，于是输出电压下降，达成稳压的目的。当开关电源输出的电压下降时，上述控制过程正好相反。第3章设计总结本课题设计了一种多路输出单端反激式开关电源，重要工作概括以下：理解了开关电源技术的发呈现状，认识了现在广泛使用的几个拓扑类型，重要对反激式拓扑进行了分析研究。采用UC3844作为控制芯片，充足使用了UC3844电压电流双闭环反馈功效，实现了对输出电压保护与调节。由于UC3844的功效高度集成，其性能优良、管脚数量少、外围电路简朴、价格低廉等优点，为本课题设计减少了难度。由UC3844构成的开关电源控制性能好，功效完善，可靠性高。电压采样及反馈电路由光电耦合器PC817、三端可调稳压管TL431构成。这种拓扑构造外接元件少，负载调节率好，含有良好的稳压效果。并采用多路反馈，控制更加有效，能够合用于多个负载。本设计采用单个高频变压器完毕7路电压输出，由于本设计是基于单端反激式变换器构造，因此电源的容量取决于高频变压器的性能。由于高频变压器的设计是比较困难的，因此能够采用多个变压器分担不同输出，将功率进行合理的分派。参考文献刘胜利.当代高频开关电源实用技术【M】.电子工业出版社.9Ronlenk.实用开关电源设计【M】.北京：人民邮电出版社，.9Ab