推挽式开关电源设计仿真

洛 阳 理 工 学 院

毕

业 设 计（论 文） 题目＿推挽式开关电源的设计

2013年5月30 日

推挽式直流电源开关的设计

摘 要

电源是实现电能变换和功率传递的主要设备。在信息时代，农业、能源、交通运输、信息、国防、教育等领域的迅猛发展，对电源产业提出了更多、更高的要求、如节能、节电、节材、缩体、减重、环保、可靠、安全等。这就迫使电源工作者在电源研发过程中不断探索，寻求各种相关技术，做出最好的电源产品，以满足各行各业的要求。开关电源是一种新型电源设备，较之于传统的线性电源，其技术含量高，耗能低，使用方便，并取得了较好的经济效益。开关电源具有功耗小、效率高、稳压范围宽、体积小、等突出优点，在通信设备、数控装置、仪器仪表、影音设备、家用电器等电子电路中得到了广泛应用。本文首先介绍开关电源的基本原理，而后介绍广泛应用于开关电源的双端输出驱动器UC3524，并以驱动器UC3524为基础，通过打印机电源电路，讲述推挽式开关电源工作原理。

关键词：电能变换，开关电源，UC3524，推挽式开关电源

Design of a push-pull DC switching power supply

ABSTRACT

Power is to achieve power

并联式开关电源

开关电源设计技巧连载六：并联式开关电源

1-4．并联式开关电源

并联式开关电源的工作原理比较简单，工作效率很高，因此应用很广泛，特别是在一些小电子产品中，并联式开关电源作为DC/DC升压电源应用最广。例如，很多使用干电池的手提式电器，由于干电池的电压一般只有1.5V或3V，为了提高工作电压，都是使用并联式开关电源把工作电压提高一倍。并联式开关电源的缺点是输入与输出共用一个地，因此，容易产生EMI干扰。

1-4-1．并联式开关电源的工作原理

eL = Ldi/dt = Ui —— K接通期间 图1-11-a是并联式开关电源的最简单工作原理图，图1-11-b是并联式开关电源输出电压的波形。图1-11-a中Ui是开关电源的工作电压，L是储能电感，K是控制开关，R是负载。图1-11-b中Ui是开关电源的输入电压，Uo是开关电源输出的电压，Up是开关电源输出的峰值电压，Ua是开关电源输出的平均电压。

当控制开关K接通时，输入电源Ui开始对储能电感L加电，流过储能电感L的电流开始增加，同时电流在储能电感中也要产生磁场；当控制开关K由接通转为关断的时候，储能电感会产生反电动势，反电动势产生电流的方向与原来电流的方向相同，因此，在负载上会产生很高的

洛阳理工学院毕业设计（论文）

自激式开关电源设计

摘 要

随着电力电子技术的发展和新型功率元器件的不断出现，开关电源技术得到了飞速的发展，在计算机、通讯、电力、家用电器、航空航天等领域得到广泛应用，取得了显著的成果。

论文主要完成的内容有：

（1）根据设计需要选择开关电源电路；

（2）设计输入整流滤波电路，并确定相关器件参数； （3）设计输出电路，并确定相关器件参数； （4）设计电压反馈电路；

（5）通过实验和计算对设计中的数据进行验证。

本论文对开关电源的滤波、整流、反馈电路等分别作了细致的研究工作，通过实验和计算，掌握了开关电源设计的核心技术，并对设计过程进行了详尽的阐述。

关键词: 开关电源，电力电子技术，整流，自激式振荡

I

洛阳理工学院毕业设计（论文）

Self-excited Switching Power

ABSTRACT

With the development of the electronic technology and the emerging of new power components, switching power supply has been widely used in computer, com

洛阳理工学院毕业设计（论文）

自激式开关电源设计

摘 要

随着电力电子技术的发展和新型功率元器件的不断出现，开关电源技术得到了飞速的发展，在计算机、通讯、电力、家用电器、航空航天等领域得到广泛应用，取得了显著的成果。

论文主要完成的内容有：

（1）根据设计需要选择开关电源电路；

（2）设计输入整流滤波电路，并确定相关器件参数； （3）设计输出电路，并确定相关器件参数； （4）设计电压反馈电路；

（5）通过实验和计算对设计中的数据进行验证。

本论文对开关电源的滤波、整流、反馈电路等分别作了细致的研究工作，通过实验和计算，掌握了开关电源设计的核心技术，并对设计过程进行了详尽的阐述。

关键词: 开关电源，电力电子技术，整流，自激式振荡

I

洛阳理工学院毕业设计（论文）

Self-excited Switching Power

ABSTRACT

With the development of the electronic technology and the emerging of new power components, switching power supply has been widely used in computer, com

开关电源设计报告

一、 系统原理与理论分析计算

本文以UC3842为核心控制部件，设计一款DC36V~60V输入，DC6.5V/4A输出的单端反激式开关稳压电源。开关电源控制电路是一个电压、电流双闭环控制系统。变换器的幅频特性由双极点变成单极点，因此，增益带宽乘积得到了提高，稳定幅度大，具有良好的频率响应特性。其电路原理图如图1所示。

1、简要介绍其工作原理：

本电路有三部分组成：主电路，控制电路和保护电路。其中主电路采用的是单端反激式电路，它是升降压变换器的推演并加隔离变压器而得。此电路的优点是：电路简单，能高效提供直流输出，且它是所有电路拓扑中输入电压范围最宽的。这对于输入环境恶劣发热负载时比较好的。它的缺点是：输出纹波较大，但这可以通过在输出端增加一级LC滤波器来减小纹波。这种电路通常适合应用在输出功率在250W以下，电压和负载的调整率在5%~8%左右的电路中。反激式电路也有电流连续和电流断续两种工作模式，但值得注意的是反激式电路工作于电流连续模式下会显著降低磁芯的利用率，所以本文设计电路工作在电流断续模式下。

控制电路是开关电源的核心部分，控制的好坏直接影响电路的整体性能，在这个电路中采用的是以UC3842为核心的峰值电流型双闭环控制

电源工程师设计札记（一）：轻松完成电源设计

2012年06月11日 13:45 来源：本站整理 作者：电子大兵 我要评论(2) 标签：电子发烧友网(153)电源设计(170)电源工程师(10)

电子发烧友网按：电源设计对于每个工程师来说都会有点熟悉而又陌生的感觉。如何有效攻克电源设计中遇到的疑难杂症？加强工程师之间沟通，充分利用工程师的设计心得是其中一个有效途径。基于此，电子发烧友网将电子发烧友网读者奉上《电源工程师设计札记》系列大餐，之后还将会推出相关电子书，敬请留意！ 1、如何使过压过流电路保护设计更轻松？

对于大型的控制电路，比如LED灯塔的电源控制线路，其保护以及维修都是一个比较复杂的工程。使用TBU方案，是否可以使过压过流电路保护解决方案设计更轻松呢？ 本文从传统的保护元器件入手，对比传统过流过压保护元器件和TBU方案的工作方式，深度解析TBU与传统过压过流电路保护元件的区别及其应用限制，为广大电子工程师探索过压过流电路保护方案轻松设计之道。 保护元器件的分类

保护电子元器件主要分成两大块，如图所示，一块是过流保护，一块是过压保护。

相对过压的保护元件，过流的保护元件主要分成图示上部分的几块，右边的元件反

目录

第一章 课程设计的目的 2 第二章 课程设计的要求 2 第三章 主电路原理 第四章 变压器的设计 第五章 器件选型 第六章 仿真及结果 总电路图 心得体会 参考文献

4 9 15 20 28 29 30

第一章、课程设计的目的

通过开关电源技术的课程设计达到以下几个目的：

1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。

2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。 4、培养学生运用仿真工具的能

反激式开关电源学习笔记

基本原理与设计步骤：

一、变压器：1、电压比与匝数比相同，与负载电流无关（以下电路不是）。 2、初级和次级同时导通（以下电路不是）。

3、电流从初级绕组的正极性流入，则同时从次级绕组的正极性流出。

二、

以上原理图总结：

1、当Q1导通时，次级整流二极管反向截止，输出电容给负载供电。T1为纯电感特性，流过Np的电流线性上升达到峰值Ip。

2、当Q1关断时，所有绕组电压反向，次级二极管导通，初级储存的能量1/2LIp传到次级，提供负载电流和输出电容充电，在下一周期开始之前电流下降为零，则电流工作在DCM（断续）模式。

3、上面变压器‘2’中提到的变压器初级和次级同时导通不适用在以上电路，上面电路可以理解为：初级绕组导通，次级绕组截止（电容供负载）；初级绕组截止，次级绕组导通（初级将能量传递给次级）。 4、“反激变换器”工作可以理解为：Q1导通，对初级绕组（可理解为电感）充电；Q1关断时，次级绕组（可理解为电感）放电。

5、初级与次级的安匝比守恒（不是真正的变压器的电压守恒），即初级与次级的安匝的乘积

2相等。

三、反激变压器设计注意：

1、 我们不是在设计变压器，而是在设计有多个绕组的扼流圈。 2、 初级绕

第7章 开关电源闭环设计

除了磁元件设计以外，反馈网络设计也是开关电源工程师了解最少、且非常麻烦的工作。它涉及到控制理论、模拟电子技术、计算机技术、电路结构具体安排和测量等相关知识。由于设计基础知识面广，电源工程师在实际电源研发和调试中往往凭经验决定和调整校正参数。由于经验的局限性，处理稳定性问题是十分痛苦的过程。即使利用数字仿真技术，常常由于建立的模型与实际电路参数相差很大，结果有时也是南辕北辙，还要通过试验验证修改。本章试图从负反馈自激振荡基本原理，相关电路频率特性等基础知识，提供开关电源闭环稳定的实际解决途径。

我们在第二章第一个功率电路拓扑就是Buck变换器，图 S L C 7-1是其反馈控制原理图。虚线方框内为控制集成芯片原理电 R

1路，控制芯片在第6章介绍，与闭环有关的仅误差放大器和 Ui

多路输出反激式开关电源设计

摘 要:以UC3844芯片为控制核心，设计并制作了多路输出反激式开关电源。完成

了多路输出反激式开关电源系统设计，完成具体模块电路详细设计，包括 EMI 滤波电路、前级保护和整流桥电路、缓冲吸收电路、高频变压器、UC3844的启动与驱动电路、电流检测和过流保护电路等。合理选择、设计和分配了开关电源各电路参数；设计出电路原理图，根据设计规范制作出 PCB，并组装出电源样机，最后对设计的样机进行测试验证。

开关电源样机输出电压稳定性较高，输出电压纹波较小，符合设计规范小于 80mV 的要求；样机整体测试结果表明，电源各项指标均符合要求，输出稳定，性能较好。

关键词：开关电源；反激式；UC3844；模块化

Design of Multi-output Flyback Switching Power Supply

Abstract: It was designed and produced a set of multiple output fly-back switching

power supply, using the chip UC3844 as the control core. The design of th