开关电源的研究与设计

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当前正处于高新技术发展的时期,开关电源已经广泛使用,在日常生活中有非常重要的地位。当前随着电源技术的不断发展,开关电源开始向着集成化,高效率方向发展,对于高性能、高功率因数电源技术的要求也渐渐提高。虽然开关电源设计比较复杂,某些指标可能不如线性稳压器,但是高频开关稳压电源具有体积小、重量轻、效率高、性能稳定等突出优点而得到广泛使用。为了能够提高开关电源的输出电压稳定性和功率因数,本文主要利用DC-DC变换电路的特点,设计了一个关于UC3842控制器的开关电源模型,对PWM整流电路进行了研究分析,将其应用到开关电源的电路中,随着宽输入范围电压变化,调节PWM保证稳定的输出电压。  本文首先介绍了关于电源的研究背景和意义,接着介绍了开关电源的分类,简要的分析了它的基本工作原理,然后选择合适的拓扑结构,并对所选择的拓扑结构进行了系统分析,经过对比分析了开关电源的反馈控制模式,选择出合理的控制模式,最后根据所选控制器的典型电路进行分析,最终设计出开关电源模型。本次设计中芯片的外围电路及其各个子电路设计,主要有前级保护电路、EMI滤波电路、整流电路、高频变压器、嵌位保护电路等。通过分析了各个系统原理图,并对工作过程进行了描述,最终方案设计了一个两路输出的反激式开关电源,两路输出电压电流为12V,2A和5V,0.5A。本文利用开关电源仿真软件对所设计的电路进行仿真验证及分析其波形。根据波形分析,所设计的电源输出的电压和电流达到理想设计要求。
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