单端正激式高频开关电源设计

论文摘要

电源设备用以实现电能变换和功率传递,是各种电子设备正常工作的基础,而高频高效小型开关电源又是开关电源发展的必然趋势,在通信、军事装备、交通设施、仪器仪表、工业设备、家用电器等领域得到了越来越多的广泛应用。本论文来源于S3C2410嵌入式综合信息平台开发项目,其目标是为综合信息平台提供可靠的电源保证。在深入研究分析各种开关电源原理和特点的基础上,根据项目的指标要求,论文设计了一种单端正激式高频多路输出开关电源。该开关电源的特点是以单端正激式为主拓扑,以电流型控制芯片UC3842和高频变压器为核心,采用EMI滤波器、MOSFET、输出滤波电路、采样反馈通道等主要元器件和电路模块,实现了四路稳定输出。论文所设计的开关电源输入为市电220V交流,四路输出电压分别为24V、±12V和+5V直流电压,开关频率为250kHz。论文采用面积乘积法（AP）,确定了高频变压器的原副边形式以及铁芯材料的选择,设计了输出电路、系统补偿器以及启动电路和EMI滤波电路。论文采用Pspice9.2仿真软件,对所设计的单端正激式高频开关电源电路系统进行全面仿真,仿真结果表明:该开关电源的输出电压调整特性、负载调整率、输出纹波、动态响应、温度变化等均满足了项目的指标要求,并且具有良好的过载、短路保护特性和波形特性,各项技术指标能够达到信息平台的供电要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研发状况与发展方向
• 1.3 论文主要工作
• 第二章 开关电源原理及设计方法
• 2.1 开关电源电路基本结构与原理
• 2.2 非隔离型DC/DC 变换电路
• 2.3 Forward 正激式变换电路
• 2.4 PWM 开关电源设计流程
• 2.5 论文设计电源的技术指标
• 2.6 本章小结
• 第三章 高频变压器设计
• 3.1 变压器工作原理
• 3.2 高频变压器设计方法——面积乘积（AP）法
• 3.3 高频变压器设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 控制单元和开关管设计
• 4.1 电压型控制与电流型控制模式分析
• 4.2 UC3842 工作原理
• 4.3 UC3842 外围电路设计
• 4.4 功率MOSFET 管选择
• 4.5 本章小结
• 第五章 整流滤波、输出和反馈电路设计
• 5.1 EMI 滤波器设计
• 5.2 整流电路的选择
• 5.3 输出级设计
• 5.4 电压反馈电路设计
• 5.5 本章小结
• 第六章 仿真分析
• 6.1 变压器仿真
• 6.2 系统电路仿真
• 6.3 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献