发布时间 : 星期日 文章武汉理工大学 电气专业 电力电子课程设计 单端反激ACDCDC电源20V设计资料更新完毕开始阅读
课程设计任务书
学生姓名： 专业班级： 电气0905 指导教师： 工作单位： 武汉理工大学 题目: 单端反激AC-DC-DC电源（20V）设计 初始条件：
设计一个AC-DC-DC电源，具体参数如下：单相交流输入220V/50Hz，输出直流电压20V,纹波系数<5%，功率100W。
要求完成的主要任务:
（1） 对AC-DC-DC 电源进行主电路设计； （2） 控制方案设计；
（3） 给出具体滤波参数的设计过程；
（4） 在MATLAB/Simulink搭建闭环系统仿真模型，进行系统仿真； （5） 分析仿真结果，验证设计方案的可行性。
时间安排：
2012年6月18日至2012年6月28日，历时一周半，具体进度安排见下表 具体时间 6.18 6.19－6.21 6.22—6.24 6.25－6.27 6.28 设计内容 指导老师就课程设计内容、设计要求、进度安排、评分标准等做具体介绍；学生确定选题，明确设计要求 开始查阅资料，完成方案的初步设计 由指导老师审核模型，学生修改、完善并对数学模型进行分析 撰写课程设计说明书 上交课程设计说明书，并进行答辩
指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日
摘要
在很多设备中都需要直流电源，如电视机、打印机等等，传统的AC/DC稳压电源都用的线性放大特性设计，功耗较大，现代AC/DC变换器采用功率半导体作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空来调整输出电压，工作频率高，滤波电容小、电感小，所以体积相对较小，而且开关电源的功耗较低，对电网的适用能力强，所以开关电源的应用逐渐取代了传统的电源。而且现在的开关器件发展成熟开关频率高，电源电路也已经逐步实现模块化、集成化，并且向绿色化发展所以研究高频开关电源是非常具有实用价值的。开关电源有多种拓扑结构，选择合适的拓扑结构，合适的器件，是设计开关电源的重中之重。本次课程设计主要针对单端反激开关电源进行设计。
目录
1高频开关电源概述 .................................................................................................... 1
1.1开关电源发展概况........................................................................................................1 1.2高频开关电源的基本组成 ..........................................................................................1
1.2.1开关电源的输入环节 ............................................................................ 1 1.2.2功率变换电路 ........................................................................................ 1 1.2.3 控制及保护电路 ................................................................................... 1
2 AC-DC变换环节 ....................................................................................................... 2
2.1 整流环节 .........................................................................................................................2 2.2滤波环节 ..........................................................................................................................3
2.2.1滤波原理 ................................................................................................ 3 2.2.2电容和电感滤波原理 ............................................................................ 4 2.2.3Π型RC滤波电路 .................................................................................. 4 2.2.4Π型LC滤波电路 .................................................................................. 5
3 DC-DC变换环节 ...................................................................................................... 5
3.1单端反激开关电源基本关系式 ...................................................................... 5
3.1.1共同关系式 ............................................................................................ 6 3.1.2连续工作模式 ........................................................................................ 6 3.1.3 不连续工作模式 ................................................................................... 6 3.2单端反激开关电源的控制 .............................................................................. 7 4单端反激AC-DC-DC电源的设计 ........................................................................... 8
4.1 设计任务 ......................................................................................................... 8 4.2 主电路设计 ..................................................................................................... 8
4.2.1直流滤波电路的设计 ............................................................................ 9 4.2.2 单端反激开关电源变压器的设计 ....................................................... 9
5 模型仿真 ................................................................................................................. 10 6 小结 ......................................................................................................................... 12 参考文献 ..................................................................................................................... 13
5 模型仿真
主电路图
图5-1
图中电源采用有效值220v的正弦交流电源，整流部分采用桥式不控整流（封装），滤波采用LC滤波电路，开关管采用开关频率很高的MOSFET，控制电路直接用电压反馈PI控制的PWM控制方式。
整流输出波形
图5-2
多次进行滤波参数的调节，发现按照理论计算无法得到正确的波形，于是按照控制
变量法则改变电感和电容的值，最终得到比较理想的波形如图5-2
最终输出电压和功率波形
图5-3
由图可见波形在最开始很短的时间出现了一点波动，由于时间很短在误差允许范围内，最终的电压和功率的终值稳定在了需要的值附近，虽然有些许的波动但是波形已经接近理想波形。