直流開關穩(wěn)壓電源的設計
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摘要
開關電源由于具有效率高、體積小、重量輕的特點，近年來獲得了飛速發(fā)展。開關電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關電源小型化，并使開關電源進入更廣泛的應用領域，特別是在高新技術領域的應用，推動了高新技術產品的小型化、輕便化。本文主要以半橋變換電路為開關電源的主電路，設計一臺品質優(yōu)良的直流開關穩(wěn)壓電源。
主變壓器的設計對開關穩(wěn)壓電源的工作影響很大，要求設計的變壓器有較高的效率和較少的漏感。半橋變換電路中變壓器的利用率高，本文對變壓器進行了精心設計，對變壓器漏抗進行了計算。
關于濾波電路的設計方法，各種不同的資料上均有介紹，本文采用付氏分析的方法，具有很強的實用性。這種方法設計出的濾波電路效果良好。
本文對IGBT的特性及使用中應主意的問題做了概述，對三相全波整流電路中出現故障的現象進行了描述。



關鍵詞： 直流開關穩(wěn)壓電源，半橋變換電路


目 錄
1 緒論……………………………………………………………………… 1
1.2 開關電源的發(fā)展史………………………………………………………2
1.3 本設計的技術指標…………………………………………………… 4
1.4 開關電源中的電力電子電路………………………………………… 4
1.4.1 非隔離型電路…………………………………………………5
1.4.2 隔離型電路……………………………………………………5
2 開關電源電路的設計……………………………………………………10
2.1 輸入整流電路的設計…………………………………………………10
2.2 輸入濾波電路的設計及計算…………………………………………11
2.3 半橋變換電路的設計及計算…………………………………………13
2.3.1 開關器件的設計及計算…………………………………… 14
2.3.2 主電路中R1C1、R2C2的設計及計算…………………………16
2.3.3 主電路中儲能電容C3, C4的設計………………………… 16
2.3.4 主電路變壓器的設計……………………………………… 17
2.3.5 主電路中整流二極管V5、V6的設計…………………………22
2.3.6 主電路中吸收電路R5C5、R6C6的設計……………………… 22
2.3.7 輸出濾波電路的設計及計算……………………………… 25
2.4 開關電源控制電路的設計……………………………………………27
2.4.1 電壓型控制技術…………………………………………… 27
2.4.2 電流型控制技術…………………………………………… 28
2.4.3 PWM集成控制器的基本原理…………………………………29
2.4.4 PWM集成控制器SG1525原理和應用…………………………30
2.5 保護電路的設計………………………………………………………35
2.5.1 過流保護…………………………………………………… 35
2.5.2 過電壓保護………………………………………………… 35
2.5.3 欠電壓保護………………………………………………… 36
3 輔助電路設計……………………………………………………………37
3.1 CW317系列正壓集成穩(wěn)壓器……………………………………… 37
4 損失的計算…………………………………………………………… 39
4.1 輸出回路的損失計算…………………………………………………39
4.1.1 二極管V5、V6損失的計算……………………………………39
4.1.2 吸收電路R5C5、R6C6的設計…………………………………40
4.1.3 輸出回路的濾波電感及線路的損耗……………………… 41
4.2 變壓器T1的損耗…………………………………………………… 41
4.2.1 變壓器鐵損的計算………………………………………… 41
4.2.2 變壓器銅耗的計算………………………………………… 42
4.3 IGBT的損耗……………………………………………………………43
4.3.1 IGBT的損耗計算 …………………………………………43
4.3.2 IGBT吸收電路R1C1、R2C2的損耗計算………………………44
4.3.3 續(xù)流二極管V3、V4的損失計算………………………………45
4.4 三相橋式整流電路的損失計算…………………………………… 45
4.5 效率的計算………………………………………………………… 46
5 結束語………………………………………………………………… 47
致謝………………………………………………………………………… 48
參考文獻…………………………………………………………………… 49


參考文獻
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[4][日]原田耕介 主編 耿文學 譯 開關電源手冊 北京：機械工業(yè)出版社2004
[5周志敏，周紀海 開關電源實用技術－設計與應用 北京：人民郵電出版社200