半桥型开关稳压电源设计

电力电子技术课程设计（论文）题目：半桥型开关稳压电源设计院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：辽宁工业大学课程设计说明书（论文）I课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：注：平时：20%论文质量60%答辩20%以百分制计算学号090303040学生姓名金戈专业班级电气092班设计题目半桥型开关稳压电源设计课程设计（论文）任务课题完成的设计任务及功能、要求、技术参数实现功能为实验室电子设备提供24V稳压范围宽、大功率直流电源，以取代低效率的线性稳压电源。设计任务于要求1、方案的经济技术论证。2、整流电路设计。3、逆变电路设计。4、确定高频变压器变比及容量；5、通过计算选择器件的具体型号。6、控制电路设计或选择。7、绘制相关电路图。8、在实验室进行模拟调试或matlab仿真。9、完成4000字左右说明书。技术参数1、输入电压单相1870~242V。2、输入交流电频率45~65HZ。3、输出直流电压24V恒定。4、输出直流电流10A。5最大功率：250W。6、稳压精度：±1％工作计划第1天：集中学习；第2天：收集资料；第3天：方案论证；第4天：输入整流滤波电路设计；第5天：逆变电路设计；第6天：确定高频变压器变比及容量；第7天：输出整流滤波电路设计；第8天：控制电路设计；第9天：总结并撰写说明书；第10天：答辩指导教师评语及成绩平时：论文质量：答辩：指导教师签字：总成绩：年月日辽宁工业大学课程设计说明书（论文）II摘要开关电源是现代电力电子设备不可或缺的组成部分，其质量的优劣直接影响子设备性能，其体积的大小也直接影响到电子设备整体的体积。本设计根据设计任务进行了方案设计，设计了相应的硬件电路，研制了250我半桥开关电源。整个系统包括主电路、控制电路和驱动电路三部分内容。系统主电路包括单相输入整流、半桥式逆变、高频交流输出、输出整流、输出滤波几部分。控制电路包括主电路开关管控制脉冲的产生和保护电路。论文具体地介绍了主电路、控制电路、驱动电路等各部分的设计及实验过程，包括元器件的选取以及参数计算本文介绍一种半桥电路的开关电源，是输入为单相交流170~260v，输入频率45~65HZ，输出直流电压24v，输出直流电流10A，最大功率250w。重点介绍该电源的构思、理论、工作原理及特点。关键词：开关稳压电源；半桥；高频变压器辽宁工业大学课程设计说明书（论文）III目录第1章绪论...................................................................................................................11.1电力电子发展史.....................................................................................................11.2半桥型开关稳压电源概括.....................................................................................21.2.1开关电源的概念..........................................................................................21.2.2开关电源的分类..........................................................................................21.3本文设计内容.........................................................................................................2第2章半桥稳压电源设计...........................................................................................42.1总体设计方案.........................................................................................................42.2电路设计.................................................................................................................42.2.1输入整流滤波电路设计.............................................................................42.2.2逆变回路设计..............................................................................................51.高频开关变换器的基本原理....................................................................52.逆变回路的基本原理................................................................................52.2.3输出整流滤波设计......................................................................................62.2.4主电路设计..................................................................................................72.2.5保护电路......................................................................................................82.2.6控制电路.....................................................................................................82.2.7总体电路图................................................................................................10第3章数据分析计算.................................................................................................123.1器件的选择...........................................................................................................123.1.1输入整流器件............................................................................................123.1.2输出整流器件............................................................................................123．1.3元件选择.................................................................................................123.1.4保护电路器件选择....................................................................................133.2具体参数设计.......................................................................................................143.4MATLAB电路仿真...............................................................................................143.4.1MATLAB简介............................................................................................143.4.2仿真电路图................................................................................................14第4章设计总结.........................................................................................................16第4章设计总结.........................................................................................................16参考文献.....................................................................................................................17辽宁工业大学课程设计说明书（论文）1第1章绪论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。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。随着开关电源在计算机、通信、家用电器等方面的广泛应用,人们对其需求量增长和效率、体积、重量及可靠性等方面要求更高。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。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,所使用的功率晶体管耐压要求较低；晶体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，半桥式变换器在高频开关电源设计中得到广泛的应用。本文将介绍一款半桥式开关电源,所用开关器件为功率MOSFET管,开关工作频率为45~65Hz,具有体积小、重量轻、成本低等特点。1.1电力电子发展史最早的开关电源出现在60年代，出现的是串联型开关电源，功率晶体管用于开关状态，后来脉宽调制(PWM)控制技术有了发展，用以控制开关变换器，得到PWM开关电源，PWM开关电源效率可达65%-70%，1974年研制成了工作频率达到20kHz的开关电源，在电源技术发展史上誉为20kHZ革命。1976年，美国硅通用公司首次生产出世界上第一片集成脉宽调制器，使开关电源的控制器得到简化，系统的可靠性也大为增强。八十年代，国内高频开