反激反馈环路设计

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

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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

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

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

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

反激式变压器设计按《第九课》的原理设计： 变压器设计方法计算是比较繁琐，计算出 来的参数一般存在偏差。 另外，在磁心大小 原边电感 气隙大小 磁心大小，原边电感 气隙大小， 磁心大小 原边电感，气隙大小 原边线圈匝数的选择，以及在磁心内直流 原边线圈匝数 成分和交流成分之间的相互影响等问题都 要在设计中应细致考虑。

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第九课的原理图

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1、选择磁心大小设计的额定输出功率：P=220V×1A=220W,但是为 了留有一定裕量，我们把输出电压放到260V,这样： P=260V×1A=260W。 那么变压器的磁心吞吐量 为 ， 反激式变换器工作于电流断续模式下，其副边整 流二极管的反向恢复电流几乎为零，那么它作用在功 率开关管上的电流尖峰将大大减小，所以原副边的损 耗也将大大减小，实际中可以提高6个百分点。所以 可以把效率设定为0.9。 Pout(set)=Pout/P×η=260W/0.9=288.8W, 从下图可以看到反激式变换器工作在280W左右的可 以选择EE55磁心。

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磁性材料的传递功率

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2、计算平均电流主要公式为：

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3、计算原边峰值电流

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摘要 开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比

率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制、IC和MOSFET构成。

本设计在大量前人设计开关电源的的基础上，以反激式电路的框架，用TOP244Y构成12V、2.5A开关电源模块,通过整流桥输出到高频变压器一次侧，在二次侧经次级整流滤波输出。输出电压经采样与TL431稳压管内部基准电压进行比较，经过线性光偶合器PC817改变TOP244Y的占空比,从而使电路能直流稳压输出。

关键词 开关电源；脉冲宽度调制控制；高频变压器；TOP244Y

ABSTRACT Switching power supply is the use of modern electronic technology,

control switching transistor turn-on and turn-off time ratio of the output voltage to maintain a stable power supply, switching power supply generally by the pulse width modula

基于UC3842的开关电源设计

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、通信等领域迅猛发展，对电影产业提出个更多、更高的要求，如节能、节材、减重、环保、安全、可靠等。这就迫使电源工作者不断的探索寻求各种乡关技术，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的电源设备，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。

UC3842是一种性能优良的电流控制型脉宽调制器。假如由于某种原因使输出电压升高时，脉宽调制器就会改变驱动信号的脉冲宽度，亦即占空比D，使斩波后的平均值电压下降，从而达到稳压目的，反之亦然。UC3842可以直接驱动MOS管、IGBT等，适合于制作20～80W小功率开关电源。由于器件设计巧妙，由主电源电压直接启动，构成电路所需元件少，非常符合电路设计中“简洁至上”的原则。设计思路，并附有详细的电路图。

关键词：开关电源，uc3842，脉宽调制，功率，IGBT

I

前 言 .....................................................................................

单端反激高频变压器

知识问答

由上图可见：变压器主要由骨架、磁芯、铜线、绝缘胶带、挡墙胶带、套管、铜箔、凡立水和胶组成。其它的这里就不说了，只介绍一下骨架。

变压器骨架，或变压器线架，英文统称为Bobbin，是变压器的主体结构组成部分，“骨架”形象的形容了其在变压器中的作用。变压器在当今社会被广泛的使用，对应的主体也必不可少，所以目前骨架有着无可取代的作用。 骨架在变压器中的作用以及各部分名称：

1 为变压器中的铜线提供缠绕的空间，骨架提供这个功能的部位叫做绕线槽。

2 固定变压器中的磁芯，骨架插磁芯的部位叫磁芯孔，有圆孔、方孔、异形孔之分，由其配套磁芯决定。

3 骨架中的过线槽为变压器生产绕线时提供过线的路径。

4 骨架中的金属针脚为变压器之铜线缠绕的支柱；经过焊锡后与PCB板相连接，在变压器工作时起到导电的作用。

5 骨架底部的挡墙，可使变压器与PCB板产生固定的作用；为焊锡时产生的锡堆与PCB板，和磁芯与PCB板，提供一定距离空间；隔离磁芯与锡堆，避免发生耐压不良。--增加爬电距离。

6 骨架中的凸点、凹点或倒角，可决定变压器使用时放置方向或针脚顺序。

档墙一般用在高频变压器中用来增加安全距离，保证安规要求。参考国标GB4943-2

北京理工大学研究生院学位论文用纸

沪 34 18 98摘本论文分为四章：

要

第一章首先对开关变换器进行了概述，论述了电力电子技术领域中功 率变换器的发展，对开关电源和直流变换器进行了分类，概述了功率变换器的基本知识。

第二章论述了单端反激变换器的工作原理，分析了其三种工作状态最后总结了单端反激变换器的优缺点。第三章介绍作者按某工程技术要求设计制作一台 2O 0W、有三路不同

电及率出 3}设过，体算各 *; o数-压功输的f 0 o计程具计了个}之", -- )3‘ R空并检测了各项技术性能指标。￣ —月一一 e一￣ s

第四章就零电压转换 (V )软开关技术在单端反激变换器中的实现 ZT

进行了分析和论述。比较了各种软开关技术的优缺点，分析了 Z TP M V- W单端反激变换器的基本电路稳态运行阶段和主要变量波形，以及主、副开

关脉控波的序并用路真件所工进了-管宽制形时，利电仿软对做作行 i迅 t}莎分，后用件现零压换( T软关端激换真析最，硬实了电转 Z )开单反变 V器。

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北京理工大学研究生院学位论文用纸

Ab t a t sr c

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单端反激高频变压器

知识问答

由上图可见：变压器主要由骨架、磁芯、铜线、绝缘胶带、挡墙胶带、套管、铜箔、凡立水和胶组成。其它的这里就不说了，只介绍一下骨架。

变压器骨架，或变压器线架，英文统称为Bobbin，是变压器的主体结构组成部分，“骨架”形象的形容了其在变压器中的作用。变压器在当今社会被广泛的使用，对应的主体也必不可少，所以目前骨架有着无可取代的作用。 骨架在变压器中的作用以及各部分名称：

1 为变压器中的铜线提供缠绕的空间，骨架提供这个功能的部位叫做绕线槽。

2 固定变压器中的磁芯，骨架插磁芯的部位叫磁芯孔，有圆孔、方孔、异形孔之分，由其配套磁芯决定。

3 骨架中的过线槽为变压器生产绕线时提供过线的路径。

4 骨架中的金属针脚为变压器之铜线缠绕的支柱；经过焊锡后与PCB板相连接，在变压器工作时起到导电的作用。

5 骨架底部的挡墙，可使变压器与PCB板产生固定的作用；为焊锡时产生的锡堆与PCB板，和磁芯与PCB板，提供一定距离空间；隔离磁芯与锡堆，避免发生耐压不良。--增加爬电距离。

6 骨架中的凸点、凹点或倒角，可决定变压器使用时放置方向或针脚顺序。

档墙一般用在高频变压器中用来增加安全距离，保证安规要求。参考国标GB4943-2