发布时间 : 星期一 文章27伏10安培开关稳压电源设计更新完毕开始阅读80c797e7fab069dc502201c3
第1章 绪论
一般同时具备以下三个条件的电源可以看作开关电源[1]：
(1)开关(电路中的半导体器件工作在开关状态而不是线性状态) (2)高频(电路中的半导体器件工作在高频状态而不是接近工频的低频) (3)直流(电源的输出是直流而不是交流)
1.2.2 开关电源基本结构
开关电源的基本结构[2]主要是由输入电网滤波器、输入整流滤波器、高频变换器、输出整流滤波器、控制电路、辅助电源等几部分组成。基本原理是：交流输入电压经过电网滤波、整流滤波后得到一个直流电压，然后通过高频变换器将直流电压转变成高频交流电压，再经过高频变压器隔离变换，输出所要高频交流电，最后经过输出整流滤波电路，将变换器输出的高频交流电压整流滤波成所要的直流电。基本框图如图1-1所示：
ACEMI滤波整流滤波高频变换器高频变压器高频整流滤波输出DC辅助电源脉宽调制误差比较放大电路取样电路控制电路振荡电路基准电压
图1-1 开关电源基本结构图
对其各部分作用分别简述如下：
(1)EMI滤波 由于电网的各种扰动，如雷电及电网工业设备串入电网的干扰，它们既影响负载本身又影响周围电子设备及人的正常生活环境，因此必须予以控制，使其降低到规定的标准。
(2)输入整流滤波 将输入的交流电进行整流滤波，为变换器提供纹波较小的直流电压，使最终的直流输出电压满足要求的性能指标。
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燕山大学本科生毕业设计（论文）
(3)高频开关变换器 此部分是电源的关键，它把直流电压变换成高频交流电，经高频变压器变换成所要求的隔离输出交流电压。
(4)输出整流滤波 将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需求的直流电压，同时还可以防止高频噪声对负载的干扰。
(5)控制电路 反馈输出直流电压，与基准值进行比较，然后隔离放大，同振荡电路一同控制开关器件的触发脉冲宽度，从而控制变换器以保证输出电压的稳定。
(6)辅助电源 为控制电路、驱动芯片等提供所需的直流电压，以保证它们的工作稳定可靠。
1.2.3 开关电源特点
随着开关电源高频化，它已经在电子领域得到广泛应用，而实践表明其特性相比线性电源有许多的优越性。
(1)稳压范围宽 开关电源根据实际需要可以做到在输入85V～265V范围内输出稳压，且还能保持电路的高效率。
(2)滤波器件体积小 由于开关频率的提高，滤波电容的容量减小，相对的滤波器件体积也变小，更适合于开关电源小型化的应用需求。
(3)节约能源 开关电源中的开关器件工作在开关状态，相对功率损耗很小，效率高，其效率最高可达到95%。
但是，开关电源也有其缺点，应采取相应措施加以克服。
(1)由于其中有器件工作在开关状态，同时开关频率又比较高，因而给供电线路及负载都会带来高频干扰。电路中应当采取有效措施抑制干扰，使其达到规定的标准。
(2)开关电源比线性电源所用开关器件增加许多，因此可靠性设计特别重要，需要考虑各个方面来保证电源的可靠性。
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第1章 绪论
1.3 研究的主要内容
本论文首要任务是设计一个隔离型开关稳压电源，如此将对应用最广泛、最基本的正激变换器进行各方面分析研究，完成基于NCP1562控制芯片的电路设计，主要工作如下：
1）正激变换器变压器磁复位电路的各种拓扑结构优缺点的比较，以及有源箝位正激变换器工作原理的分析。
2）学习NCP1562控制芯片的引脚功能，工作原理，完成外围电路的搭建。
3）主电路所用器件参数计算公式的推导及器件的最终选型，还可以结合闭环反馈回路的设计对电源的输出进行校正。
4）MATLAB仿真电路的搭建，电源性能指标的测定，工程图纸、元器件列表的绘制。
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第2章 正激变换器
正激变换器（Forward Converter）可以看成是由Buck变换器演化而来的，它在开关闭合期间实现能量的传递。在正激变换器中，变压器的原、副绕组同时工作，副绕组中的电流产生的磁通将抵消原绕组电流所产生的磁通（励磁磁通除外），因此可以传递更大的功率。这是正激变换器的特点。
在正激变换器中，绕组流过的是单向脉动激磁电流，如果没有每个周期都发挥作用的去磁环节，剩余磁通就会积累导致饱和。因此必须设法使变压器磁芯的磁通恢复到上一个周期开始时的数值。这一要求称作变压器的磁化状态复位条件。这也是正激变换器能正常工作的条件。针对变压器磁复位有多种拓扑，可以比较它们的优缺点。
2.1 传统单端正激变换器
2.1.1 带复位绕组的单端正激变换器
带复位绕组[3]的正激变换器技术成熟可靠，磁化能量可以无损的回馈到直流侧。其拓扑如图2-1：
T1VD3ViN3N1N2VD1LfRLVD2CfS图2-1 带复位绕组的正激变换器
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