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电力电子课程设计报告

直流开关电源的设计

学 院： 信息科学与工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期：

2013年8月21日

目 录

1.课题任务介绍 ................................................................................................................................ 0

1.1 技术参数： ....................................................................................................................... 0 1.2 设计要求： ....................................................................................................................... 0 2.直流开关电源总体认知 ............................................................................................................... 0

2.1开关电源的概念 ................................................................................................................ 0 2.2直流开关电源基本结构 .................................................................................................... 0 2.3直流开关电源的工作原理 ................................................................................................ 1 3.直流开关电源设计流程 ............................................................................................................... 1

3.1输入整流电路设计 ............................................................................................................ 1

3.1.1单相桥式输入整流电路设计 ................................................................................ 1 3.1.2变压器参数计算： ................................................................................................ 2 3.1.3整流管参数计算 .................................................................................................... 2 3.1.4滤波电容计算 ........................................................................................................ 2 3.2 DC/DC变换器设计 ............................................................................................................ 2

3.2.1 DC/DC变换器总体概述 ........................................................................................ 2 3.2.2 半桥式DC/DC典型电路如下 ............................................................................... 3 3.2.3 PWM DC/DC变换器的工作原理 ............................................................................ 3 3.2.4 DC/DC变换器参数计算 ........................................................................................ 4 3.3输出滤波整流电路设计 .................................................................................................... 7

3.3.1输出整流电路图 ..................................................................................................... 7 3.3.2 输出电感的设计 .................................................................................................... 8 3.3.3 输出电容的计算 .................................................................................................... 9 3.3.4 整流输出二极管计算 .......................................................................................... 10 3.4 驱动电路设计 ................................................................................................................. 10

3.4.1 MOSFET管的基本工作原理 ................................................................................ 10 3.4.2 IR2110芯片介绍 ................................................................................................ 12 3.4.3 半桥驱动电路分析图如下 ................................................................................. 13 3.4.4 半桥驱动器器件参数选择 ................................................................................. 15 3.5 PWM控制电路设计 .......................................................................................................... 15

3.5.1 PWM控制变换原理 .............................................................................................. 15 3.5.2 SG3525的封装图 ................................................................................................ 16 3.5.3 SG3525芯片介绍 ................................................................................................ 17 3.5.4 SG3525参数计算 ................................................................................................ 17 3.6 反馈电路设计 ................................................................................................................. 17 4. 电路原理图与波形图汇总 ....................................................................................................... 18

4.1 电路原理图 ..................................................................................................................... 18

4.1.1 主电路原理图 ..................................................................................................... 18 4.1.2 PWM控制电路原理图 .......................................................................................... 18 4.1.3 驱动电路原理图 ................................................................................................. 19 4.2 各部分电路波形图 ......................................................................................................... 19

4.2.1 单相桥式整流电路电压波形图 ......................................................................... 19 4.2.2 MOSFET驱动电路波形 ........................................................................................ 20

5. 主电路元器件清单 ................................................................................................................... 20