文档介绍：摘要
稳压电源是实现电能变换和功率传递的主要设备。在信息时代,农业、能源、交通运输、通信等领域迅猛发展,对电源产业提出个更多、更高的要求,如节能、节材、减重、环保、安全、可靠等。这就迫使电源工作者不断的探索寻求各种乡关技术,做出最好的电源产品,以满足各行各业的要求。开关电源是一种新型的电源设备,较之于传统的线性电源,其技术含量高、耗能低、使用方便,并取得了较好的经济效益。
本文在介绍了开关电源的各种工作方式、其优劣势、设计方法及未来发展方向等的基础上,对开关稳压电源进行设计。设计分为三个模块进行,分别为辅助电源模块、PWM控制模块、升压电路部分,其中PWM控制电路为电源设计的核心。确定电路设计方案后,使用Multisim 10对电路进行仿真,并对电路的参数进行配比,尽量使电路的参数达到最佳、使输出电压趋于稳定,从而达到设计要求。
关键词:开关电源,稳压,脉宽调制,功率
目录
第一章开关电源简介 6
开关电源的发展背景 6
开关电源的基本原理与组成特点 6
开关稳压电源的基本工作原理 6
开关电源的基本原理 7
开关电源的特点 8
开关稳压电源的发展 8
国际发展史状况 8
国内发展情况 10
开关电源的分类 10
稳压开关电源的发展趋势 13
开关电源的技术指标与基本设计要求 15
第二章开关变换电路 17
滤波电路 17
反馈电路 17
电流反馈电路 17
电压反馈电路 18
电压保护电路 18
第三章 UC3842 20
UC3842简介 20
UC3842的引脚及其功能 20
UC3842的内部结构 21
UC3842的使用特点 22
UC3842的典型应用电路 23
反激式开关电源 23
UC3842控制的同步整流电路 24
3 . 升压型开关电源 26
第四章利用UC3842设计开关稳压电源 28
电源设计指标 28
具体电路设计 28
启动电路 28
PWM脉冲控制驱动电路 30
电路输出部分的设计 33
电路整体分析 38
第五章电源的测试及仿真 39
仿真软件Multisim 10概述 39
电路测试 39
仿真结果 41
设计问题及解决方法 43
总结 44
参考资料 45
致谢 46
第一章开关电源简介
开关电源的发展背景
电源[power supply; power source] 向电子设备提供功率的装置。把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。发电机能把机械能转换成电能,,它的两极分别有正负电荷,由正负电荷产生电压(电流是电荷在电压的作用下定向移动而形成的),电荷导体里本来就有,要产生电流只需要加上电压即可,当电池两极接上导体时为了产生电流而把正负电荷释放出去,当电荷散尽时,也就电荷流(压)。通过变压器和整流器,把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。晶体三极管能把前面送来的信号加以放大,又把放大了的信号传送到后面的电路中去。晶体三极管对后面的电路来说,也可以看作是信号源。整流电源、信号源有时也叫做电源。
电子设备都离不开可靠的电源,进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。
电力电子技术的发展,特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展,将开关电源的工作频率提高到相当高的水平,使其具有高稳定性和高性价比等特性。开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务,信息技术的发展对电源技术又提出了更高的要求,从而促进了开关电源技术的发展。
开关电源的基本原理与组成特点
开关稳压电源的基本工作原理
开关式稳压电源的控制方式分为调宽式和调频式两种, 实际应用中, 调宽式使用的较多, 在目前开发和使用的开关电源集成电路中, 绝大多数也为脉宽调制型。调宽式开关稳压电源的基本原理如图1-1所示。
图1-
对于单极性矩形脉冲来说, 其直流平均电压U0取决于矩形脉冲的宽度, 脉冲越宽, 其直流平均电压值就越高。其中有:U0=Um