等方面的广泛应用，人们对其需求量日益增长，并且对电源的效率体积重量及可靠性等方面提出了更高的要求。为了适应市场需求，全球各开关电源制造厂商不断推出各种性价比很高的产品或模块。开关电源以其效率高体积小重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低又笨又重的线性电源。开关电源的高频变换电路形式很多，常用的变换电路有推挽全桥半桥单端正激和单端反激等形式。其中，在半桥式变换器电路中，变压器初级在整个周期中都流过电流，磁芯利用得更加充分。它克服了推挽式电路的缺点，所使用的功率管耐压要求较低，功率管的饱和压降减少到了最小，对输入滤波电容使用电压要求也较低。由于以上诸多原因，半桥式变换器在高频开关电源设计中得到广泛的应用。本文将介绍款半桥式开关电源，其工作原理是交流电压经过滤波及整流滤波后，得到约的直流电压加到变换器上，用脉宽调制电路产生的双列脉冲信号去驱动管，通过功率变压器的耦合和隔离作用在次级得到准方波电压，经整流滤波反馈控制后可得到稳定的直流输出电压。所用开关器件为功率管，控制芯片选用，是电流控制型控制器，所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的，在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环和电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型控制器。关键词开关电源设计脉宽调制盐城工学院本科生毕业设计说明书。盐城工学院本科生毕业设计说明书概述课题的研究背景课题的研究意义课题的主要技术数据课题的效果预测设计方案与论证设计方案方案论证主电路的设计滤波电路的设计整流滤波电路的设计变换电路的设计控制电路的设计的性能特点的引脚及内部框图的工作原理的控制电路辅助电路的设计驱动电路的设计保护电路的设计电压反馈电路的设计开关电源参数设计开关电源黑箱预先估算主电路的参数计算开关电源设计选择各元器件的封装电路板的设计结束语参考文献致谢附录附录电路原理图附录元器件布置连接图附录安装布线图附录元器件表盐城工学院本科生毕业设计说明书开关电源设计概述课题的研究背景电源是各种电子设备必不可缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。目前常用的直流稳压电源分线性电源和开关电源两大类。线性稳压电源亦称为串联调整式稳压电源。起稳压性能好输出纹波电压很小，但它必须使用笨重的工频变压器与电网进行隔离，并且调整管的功率损耗较大，致使电源的体积和重量大效率低。功率开关电源被誉为高效节能电源，它代表着稳压电源的发展方向，现已成为稳压电源的主流产品。开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态，本身消耗的能量很低，电源效率可达，比普通线性稳压电源提高近倍。小功率开关电源亦称为无工频变压器的电源，它是利用体积很小的高频变压器来实现电压变换及电网隔离的，不仅能去掉笨重的工频变压器，还可以采用体积较小的滤波元件和散热器，这就为研究与开发高效率高密度高可靠性体积小重量轻的开关电源奠定了基础。随着集成电路设计与制造技术的进步，各种开关电源专用芯片大量问世。目前，开关频率已从左右提高到几百千赫兹止几兆赫兹。与此同时，供开关电源使用的元器件也获得长足发展。功率开关管肖特基二极管超快恢复二极管瞬间电压抑制器压敏电阻器熔断电阻器线性光耦合器可调式精密并联稳压器电磁干扰滤波器高导磁率磁性材料由非晶合金的磁珠三重绝缘线玻璃珠胶合剂等大批新器件新材料正被广泛采用。所有这些，都为小功率开关电源的推广与普及提供了必要条件。课题的研究意义随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作生活的关系日益密切。任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。特别是随着小型电子设备的应用越来越广泛，也要求能够提供稳定的电源，以满足小型电子设备的用电需要。开关电源具有高频率高功率密度高效率等优点。由于开关电源具有这些优点，基于这个思想设计了个的低功率开关电源，以满足小型电子设备的供电需要。通过这个设计，使我对电源电路的原理和基础技术有个比较全面和深入地了解，能够具备掌握电路的设计能力，提高对所学专业知识的综合应用能力，包括资料检索专业文献阅读设计能力和试验能力。开关电源设计课题的主要技术数据原始数据如下输入电压和频率交流输出电压和电流直流，直流输出功率开关频率。基本技术要求如下表输入电压和频率输入单元最小值正常值最大值输入电压输入频率表负载要求输出单元最小值正常值最大值空载输出电压带载输出电压输出纹波输出效率η课题的效果预测实习报告份字以上，专用实习报告纸或纸中文摘要份字以上，纸英文资料翻译份字以上，或纸打印开题报告份，按任务书要求进行开题毕业设计说明书份中文字字以上，不含图表和程序，要求符合盐城工学院毕业设计规范要求设计图纸套，符合有关国家电气制图标准要求所用元器件表和数据份符合毕业设计数据要求。盐城工学院本科生毕业设计说明书设计方案与论证设计方案变换器的设计方案方案部分采用正激式变换器。当电路的开关管与续流二极管之间加入变压器隔离器便得到图所示的单端正激变换器主回路电路图。由于正激式变换器的隔离元件是个典型变压器，因此在变压器副边电路中必有个整流二极管和个续流二极管，同时也要注意到变压器原边和副边线圈的同名端有相同的相位。由于是正激工作方式，在两只二极管后要加个电感器作为能量的储能及传递元件。般电感量大些，使得较小。变压器的并绕个绕组与二极管串联后接至，这个绕组主要起去磁复位的作用，同时把漏感存储的能量回传给电源。单端正激变换器中的高频变压器，其磁通只工作在磁滞回线的第象限，应遵循磁通复位的原则。但其变压器不像单端反激变换器的变压器那样有储能作用，因此单端正激变换器的变压器的设计方法与反激式有很大差异。与脉冲变压器相同，单端变换器的变压器设计必须满足两个条件，是服从电磁感应定律，二是在开关管导通期间确保磁芯不会饱和。图单端正激变换器主回路电路图方案二部分采用反激式变换器。由推演并加隔离变压器后得反激变换器原理线路，如图所示。当加到原边主功率开关管的激励脉冲为高电平时，导通，直流输入电压加在原边绕组两端，能量储存在原边绕组内，此时因副边绕组相位是上负下正，整流管反向偏置而截止当驱动脉冲为低电平使截止时，原边绕组两端电压极性反向，使变压器副边绕组相位变为上正下负，整流管被正向偏置而导通，此后储存在变压器原边绕组中的磁能向负载传递释放。因单端反激变换器只是在原边开关管导通期间储存能量，当它截止时才向负载释放能量，故高频变压器在开关工作过程中，既起前后级隔离作用，又是电感储能元件。因此又称单端反激变换器为电感储能式变换器。开关电源设计在单端反激变换器中，般有两种工作方式种是完全能量转换电感电流不连续方式。在储能周期中，变压器中存储的所有能量在反激周期中都转移到输出端。另种是不完全能量转换电感电流连续方式。储存在变压器中的部份能量在末保留到下个的开始。图单端反激变换器主回路电路图方案三部分采用半桥变换器。半桥变换器主回路电路图如图所示。半桥变换器主回路电路个桥臂由开关管，组成，另个桥臂由电容，组成。高频变压器初级端接在，的中点，另端接在，的公共连接端中点的电压等于整流后直流电压的半，即。开关，交替导通就在变压器的次级形成幅值为的交流方波电压。通过调节开关的占空比，就能改变变压器二次侧整流输出平均电压。图半桥变换器主回路电路图控制电路的设计方案方案基于单片机的开关电源。采用单片机为核心，产生波形。用内部的定时器产生个的脉宽可调的周期信号，经过单片机的端口输出即为波。在开关电源的负载上取出采样电流经过转换送到单片机，由单片机对设定值和采样值进行比较，通过比较的差值对脉宽进行调节，就可以改变电路的输入电压，从而实现对输出电压的调整。电路原理框图如图所示。盐城工学院本科生毕业设计说明书图电路原理框图方案二基于芯片的开关电源。利用开关电源的控制芯片来实现调节波的脉冲宽度，保持输出电压的稳定。电路原理框图如图所示。