電力電子課程設(shè)計報告-單端反激式輸出開關(guān)電源設(shè)計

電力電子課程設(shè)計報告-單端反激式輸出開關(guān)電源設(shè)計《電力電子技術(shù)》課程設(shè)計報告題目：單端反激式開關(guān)電源的設(shè)計學(xué)院：信息與控制工程學(xué)院1、課程設(shè)計目的（1）熟悉PowerMosFET的使用；（2）熟悉磁性材料、磁性元件及其在電力電子電路中的使用；（3）增強設(shè)計、制作和調(diào)試電力電子電路的能力；2、課程設(shè)計的要求與內(nèi)容本課程設(shè)計要求根據(jù)所提供的元器件設(shè)計并制作一個小功率的反激式開關(guān)電源。設(shè)計要求205V輸入12V/1A，6V/0.5A輸出的反激式開關(guān)電源，要求進行必要的電路參數(shù)計算,完成電路的焊接調(diào)試。亦可以畫PCB板。3、設(shè)計原理1、引言電力電子技術(shù)有三大應(yīng)用領(lǐng)域：電力傳動、電力系統(tǒng)和電源。在各種用電設(shè)備中，電源是核心部件之一，其性能影響著整臺設(shè)備的性能。電源可以分為線性電源和開關(guān)電源兩大類。線性電源是把直流電壓變換為低于輸入的直流電壓，其工作原理是在輸入與輸出之間串聯(lián)一個可變電阻（功率晶體管），讓功率晶體管工作在線性模式，用線性器件控制其阻值的大小，實現(xiàn)穩(wěn)壓的輸出，電路簡單，但效率低。通常用于低于10W的電路中。通常使用的7805，7815等就屬于線性電源。開關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài)，在這兩種狀態(tài)中，加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的（在導(dǎo)通時，電壓低，電流大；關(guān)斷時，電壓高，電流小），所以開關(guān)電源具有能耗小，效率高，穩(wěn)壓范圍大寬，體積小、重量輕等突出優(yōu)點，在通訊設(shè)備、儀器儀表、數(shù)碼影音、家用電器等電子產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。反激式功率變換器是功率電源中的一種，是一種應(yīng)用非常廣泛的開關(guān)電源，本課程設(shè)計就是設(shè)計一個反激變換器。1、開關(guān)型穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu)（1）按驅(qū)動方式分，有自激式和他激式。（2）按DC/DC變換器的工作方式分：①單端正激式和反激式、推挽式、半橋式、全橋式等；②降壓型、升壓型和升降壓型等。（3）按電路組成分，有諧振型和非諧振型。（4）按控制方式分：①脈沖寬度調(diào)制(PWM)式；②脈沖頻率調(diào)制(PFM)式；③PWM與PFM混合式。DC/DC變換器用于開關(guān)電源時，很多情況下要求輸入與輸出間進行電隔離。這時必須采用變壓器進行隔離，稱為隔離變換器。這類變換器把直流電壓或電流變換為高頻方波電壓或電流，經(jīng)變壓器升壓或降壓后，再經(jīng)整流平滑濾波變?yōu)橹绷麟妷夯螂娏?。因此，這類變換器又稱為逆變整流型變換器。2、反激變換器工作原理（a）（b）反激變換器的工作過程大致可以看做是原邊儲能和副邊放電兩個階段。原邊電流和副邊電流在這兩個階段中分別起到勵磁電流的作用。如果在下一次Q導(dǎo)通之前，副邊已將磁路的儲能放光，即副邊電流變?yōu)榱?，則稱變換器運行于斷續(xù)電流模式（DCM），反之，則在副邊還沒有將磁路的儲能放光，即在副邊電流沒有變?yōu)榱阒?，Q又導(dǎo)通，則稱變換器運行于連續(xù)電流模式（CCM）。通常反激變換器多設(shè)計為斷續(xù)電流模式（DCM）下。當變換器工作于CCM下時，輸出與輸入電壓、電流之間的關(guān)系如下：，其中，。當變換器工作于DCM下時，上述關(guān)系式仍然成立，只不過此時的增益M變?yōu)椋嚎梢钥闯觯淖冮_關(guān)器件Q的占空比和變壓器的匝數(shù)比就可以改變輸出電壓。3、反激變換器的吸收電路4、反激式變換器變壓器的設(shè)計在本次實習(xí)中提供的變壓器的鐵芯是EE28鐵氧體鐵芯，其在25攝氏度的磁導(dǎo)率為，鐵芯的初始磁導(dǎo)率為。變壓器選擇的相關(guān)參數(shù)包括：原副邊匝數(shù)比、原邊匝數(shù)、副邊匝數(shù)和氣隙，本次試驗中用到的變壓器的繞組的漆包線已經(jīng)給定，無需選擇。（1）原副邊匝數(shù)比及其匝數(shù)的確定：根據(jù)實習(xí)任務(wù)的要求;需要的直流輸出電壓為7V，由器件本身的參數(shù)可以知道其