小功率双管正激变换器(附件)【字数:11998】
摘 要由于时代科技的高速迅猛发展,电子技术的作用越来越重要,其类型也越来越多,在人们的身边非常普遍。也因此对开关电源的要求不断提高。电子设备的研发就朝着便利、小巧以及功能强大的方向前进。本文介绍了一种小功率双管正激变换器的设计方法,关于UC3525集成芯片控制的DC/DC变换电路,采用优化的高频变压器和驱动电路,使得系统能够比较精确的输出稳态电压,并且让它的纹波系数变小,反应的速度不断变快。通过模拟实验验证了该设计方法的有效性。
目 录
第一章 开关电源 1
1.1开关电源的发展 1
1.2开关电源的基本构成 1
1.3 DC/DC变换器的基本拓扑 1
1.3.1概述 1
1.3.2电路拓扑 2
第二章 双管正激变换器 5
2.1正激变换器 5
2.1.1主电路拓扑和控制方式 5
2.2 双管正激变换器 6
2.2.1双管正激变换器的原理 6
第三章 UC3525芯片 10
3.1 UC3525功能介绍 10
3.2 UC3525的芯片介绍 10
第四章 100W双管正激变换器设计 13
4.1电路设计 13
4.1.1主电路设计及相关器件的选择 13
4.1.2控制电路 21
4.1.3总设计电路规划 22
4.2 Protel原理图制作 23
结束语 25
致谢 26
参考文献 27
附录A 电路图 28
附录B PCB图 29
第一章 开关电源
1.1 开关电源的发展
开关电源在很早时期就已经普遍进入人们的生活,由于不同的输出功率,使得其成本也随着改变,输出功率大成本就更高,高频化是开关电源发展的一个重要的方向。由于其小巧、轻便使得它更被人们所喜爱,对环境的污染也大大减小。
不过连续开关电源有噪声这一缺点,如果追求高频,部分的噪音也会增加,谐振转换电路技术,理论上,可以实现提高频率和降低噪音,但部分谐振转换技术是电子技术的实际应 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
用问题,它需要更多的实用经验,并吸收其他的技术使得它得到不断的创新和发展,在中国特色社会的发展中做出卓越的贡献。
1.2开关电源的基本构成
开关电源的基本结构如下所示,DC / DC变换器是电力转换装置,是开关电源的核心组件,除了启动电路,过流和过压保护电路、噪声滤波器和其他组件。由反馈电路测出的数值与该参考数值比较得到放大器放大的误差,脉冲宽度调制电路控制,半导体开关的切换时间由驱动电路控制,以调节输出电压。
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图11 开关电源的基本架构
1.3 DC/DC变换器的基本拓扑
1.3.1概述
直流变换器根据电气隔离在输出与输入间的是否存在可分为两类:
a不隔离的直流变换器,
b有隔离的直流变换器。
有隔离的变换器可以实现电气隔离的输入与输出,通过使用变压器隔离来控制,由于隔离的变换器具有变压的功能,因此可以在很多的设备上得到应用。在这个条件下,该变压器也可以实现多路相同和不同电压的输出。
1.3.2电路拓扑
每一种拓扑都有其自身独特的价值和适用场合。可以根据不同的需要来选择,例如:有些在相同输出功率下使用器件数较少与可靠性之间有较好的折中。当然有时候也会考虑较小的输入、输出纹波以及噪声。
(一) 降压式(Buck)变换器
这是一种单管非隔离直流转换器,它工作的输出电压应该小于或等于输入电压。该变换器具有很多优点例如:电路简单、易调整、可靠性高、功率晶体管,以及它以二极管电压要求低、电源负载能力强、电压调节好等特点广泛应用于各种设备。然而,在我们已知的电路中,功率晶体管和负载直接是直接与整流电源串联在一起。因此,如果晶体管被击穿,那么负载的电压就会上升一直到等于整流的电源电压,然后会导致超电压会将负载损坏。
(二) 升压式变换器
下面介绍的是一种单管隔离直流变换器,它的名字叫做升压式变换器,其输入电压小于或等于输出电压。并且这个变换器电力电子元件与巴克转换器元件是一样的。
(三) 升降压式变换器
这次介绍的是具有“转换是自动完成的”,这其实就是含有升降压式变换器电路的最大特点。它的电压增益随给定的周期而变化,你也可以设置不那么运行。当然它的缺点同时也结合了Boost和Buck转换器的特点。电路输入输出电流是联动的,为了满足滤波要求,基础电路中需要添加LC滤波器。
(四) Cuk变换器
首先该转换器的输出和输入都带有电感器,而因此同时也降低了电路的输入和输出电流的脉动。其的输出电压和输入电压极性是相反的,输出电压可以比输入电压低、等于或高于输入电压。
(五) 正激变换器
我们可以将正激变换器看成是巴克转换器插入了相对的隔离变压器,由于加入了变压器,使得电源侧和负载侧的电气因此而隔离开来,使得变换器输出电压不那么依赖电源电压,还能实现多输出。Q值可以在一个合理的范围内进行改变,通常选择在0.45左右变化,然后在相同的输出功率,Q计算能力更小。
该转换器的优点是:在隔离状态下可以很容易地实现交流电网和直流电网的输出框架,同时可以很容易地实现多个输出。我们可以通过改变高频变压器的匝数比,以此来控制交流电网电压在某个需求的范围内保持稳定。
(六)反激式变换器
因为反激式变换器电路简单,器件较少,适用于多输出场合。它本质上是不同于正激变换器,这实际上是一个耦合电感,用普通的磁化材料密封的核心时必须有空隙,确保最大负载电流时核心在不饱和。
(七) 推挽式变换器
目 录
第一章 开关电源 1
1.1开关电源的发展 1
1.2开关电源的基本构成 1
1.3 DC/DC变换器的基本拓扑 1
1.3.1概述 1
1.3.2电路拓扑 2
第二章 双管正激变换器 5
2.1正激变换器 5
2.1.1主电路拓扑和控制方式 5
2.2 双管正激变换器 6
2.2.1双管正激变换器的原理 6
第三章 UC3525芯片 10
3.1 UC3525功能介绍 10
3.2 UC3525的芯片介绍 10
第四章 100W双管正激变换器设计 13
4.1电路设计 13
4.1.1主电路设计及相关器件的选择 13
4.1.2控制电路 21
4.1.3总设计电路规划 22
4.2 Protel原理图制作 23
结束语 25
致谢 26
参考文献 27
附录A 电路图 28
附录B PCB图 29
第一章 开关电源
1.1 开关电源的发展
开关电源在很早时期就已经普遍进入人们的生活,由于不同的输出功率,使得其成本也随着改变,输出功率大成本就更高,高频化是开关电源发展的一个重要的方向。由于其小巧、轻便使得它更被人们所喜爱,对环境的污染也大大减小。
不过连续开关电源有噪声这一缺点,如果追求高频,部分的噪音也会增加,谐振转换电路技术,理论上,可以实现提高频率和降低噪音,但部分谐振转换技术是电子技术的实际应 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
用问题,它需要更多的实用经验,并吸收其他的技术使得它得到不断的创新和发展,在中国特色社会的发展中做出卓越的贡献。
1.2开关电源的基本构成
开关电源的基本结构如下所示,DC / DC变换器是电力转换装置,是开关电源的核心组件,除了启动电路,过流和过压保护电路、噪声滤波器和其他组件。由反馈电路测出的数值与该参考数值比较得到放大器放大的误差,脉冲宽度调制电路控制,半导体开关的切换时间由驱动电路控制,以调节输出电压。
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图11 开关电源的基本架构
1.3 DC/DC变换器的基本拓扑
1.3.1概述
直流变换器根据电气隔离在输出与输入间的是否存在可分为两类:
a不隔离的直流变换器,
b有隔离的直流变换器。
有隔离的变换器可以实现电气隔离的输入与输出,通过使用变压器隔离来控制,由于隔离的变换器具有变压的功能,因此可以在很多的设备上得到应用。在这个条件下,该变压器也可以实现多路相同和不同电压的输出。
1.3.2电路拓扑
每一种拓扑都有其自身独特的价值和适用场合。可以根据不同的需要来选择,例如:有些在相同输出功率下使用器件数较少与可靠性之间有较好的折中。当然有时候也会考虑较小的输入、输出纹波以及噪声。
(一) 降压式(Buck)变换器
这是一种单管非隔离直流转换器,它工作的输出电压应该小于或等于输入电压。该变换器具有很多优点例如:电路简单、易调整、可靠性高、功率晶体管,以及它以二极管电压要求低、电源负载能力强、电压调节好等特点广泛应用于各种设备。然而,在我们已知的电路中,功率晶体管和负载直接是直接与整流电源串联在一起。因此,如果晶体管被击穿,那么负载的电压就会上升一直到等于整流的电源电压,然后会导致超电压会将负载损坏。
(二) 升压式变换器
下面介绍的是一种单管隔离直流变换器,它的名字叫做升压式变换器,其输入电压小于或等于输出电压。并且这个变换器电力电子元件与巴克转换器元件是一样的。
(三) 升降压式变换器
这次介绍的是具有“转换是自动完成的”,这其实就是含有升降压式变换器电路的最大特点。它的电压增益随给定的周期而变化,你也可以设置不那么运行。当然它的缺点同时也结合了Boost和Buck转换器的特点。电路输入输出电流是联动的,为了满足滤波要求,基础电路中需要添加LC滤波器。
(四) Cuk变换器
首先该转换器的输出和输入都带有电感器,而因此同时也降低了电路的输入和输出电流的脉动。其的输出电压和输入电压极性是相反的,输出电压可以比输入电压低、等于或高于输入电压。
(五) 正激变换器
我们可以将正激变换器看成是巴克转换器插入了相对的隔离变压器,由于加入了变压器,使得电源侧和负载侧的电气因此而隔离开来,使得变换器输出电压不那么依赖电源电压,还能实现多输出。Q值可以在一个合理的范围内进行改变,通常选择在0.45左右变化,然后在相同的输出功率,Q计算能力更小。
该转换器的优点是:在隔离状态下可以很容易地实现交流电网和直流电网的输出框架,同时可以很容易地实现多个输出。我们可以通过改变高频变压器的匝数比,以此来控制交流电网电压在某个需求的范围内保持稳定。
(六)反激式变换器
因为反激式变换器电路简单,器件较少,适用于多输出场合。它本质上是不同于正激变换器,这实际上是一个耦合电感,用普通的磁化材料密封的核心时必须有空隙,确保最大负载电流时核心在不饱和。
(七) 推挽式变换器
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