基于單管正激式的高效率開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

PAGEPAGE20南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)作者學(xué)號(hào)系部專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)（電力控制技術(shù)）題目基于單管正激式的高效率開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)閱教師完成時(shí)間：2015年4月20日

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中文摘要(題目)：基于單管正激式的高效率開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)摘要：?jiǎn)喂苷な介_(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題是如何保持變壓器的復(fù)位電壓值，如何保證磁通復(fù)位和變壓器磁路不能進(jìn)入飽和狀態(tài)，同時(shí)也要注意耐壓800V的開(kāi)關(guān)管的性能如何，最后就是挑選便宜合適的控制芯片。這篇文章?tīng)?zhēng)對(duì)相應(yīng)的問(wèn)題做出的解決方案：零氣系變壓器的單管正激式開(kāi)關(guān)電源的電路拓?fù)淇梢杂行Ы档妥儔浩饕淮蝹?cè)勵(lì)磁電感儲(chǔ)能，降低變壓器復(fù)位對(duì)復(fù)位電容器的要求。使得開(kāi)關(guān)電源的最大占空比不大于0.5可以使得變壓器的磁通復(fù)位不進(jìn)入飽和狀態(tài)。對(duì)于主回路結(jié)構(gòu)可選擇帶有去磁繞組的電路結(jié)構(gòu)，選擇COOLMOS作為開(kāi)關(guān)管，選擇UC3844作為開(kāi)關(guān)電源的控制芯片。關(guān)鍵詞：穩(wěn)壓電源單管正激式變壓器設(shè)計(jì)整流濾波電路畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文摘要Title：BasedonthesinglepipeisshocktypehighefficiencyswitchingpowersupplydesignAbstract：Thisarticleexpoundstheprospectsofthedevelopmentofswitchpowersupplyfrommultipleanglesandinfluenceonpeople'slivescannotbeignored.Inturnfromitshistory,classificationofpreviousapplication,designandotheraspects.Singletubeconverteristhemostsimpleswitchpowersupplycircuitstructure,theswitchingloss.And,asaresultoftheswitchtubepressureincreases,increasetheconductionloss,singletubeconvertercanworknormallyoneofthemostimportantproblemisthetransformermagneticfluxreset,changesinbridgetype,push-pullconverterinthemagneticfluxisresetcircuititselfcanmeet,andinthedesignofthesingletubeconvertermustconsiderhowtoresetthetransformermagneticflux,otherwisethetransformermagneticcircuitsaturationofseriousproblemmaycomeup.Keywords:RegulatedpowersupplySinglepipeisshockrectifierfiltercircuittransformerdesign目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1引言 42開(kāi)關(guān)電源的概述 52.1開(kāi)關(guān)電源的定義 52.2開(kāi)關(guān)電源的分類(lèi) 52.3常規(guī)開(kāi)關(guān)電源的損耗分析 72.4開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向 82.5開(kāi)關(guān)電源的工作原理和特點(diǎn) 93本設(shè)計(jì)方案思路 103.1穩(wěn)壓源的技術(shù)指標(biāo)與要求 103.2各電路內(nèi)部細(xì)節(jié) 103.3基于方案思路的細(xì)節(jié)講述 114系統(tǒng)設(shè)計(jì) 134.1主變換器設(shè)計(jì) 134.2變壓器設(shè)計(jì) 144.3輸出整流濾波電路 154.4PCB及工藝設(shè)計(jì) 16結(jié)論 17致謝 17參考文獻(xiàn) 18附錄A總原理圖 19

1引言電子線路包含模擬電路，數(shù)字電路，信息電子電路等.多是需要直流電供電。同樣電子線路對(duì)電源有著多種要求，因此我們必須應(yīng)對(duì)不同的場(chǎng)合設(shè)計(jì)出不一樣的電源。時(shí)代進(jìn)步的同時(shí)，我們的產(chǎn)品也必須適應(yīng)它的變化。電子線路發(fā)展至今約有100多年的歷史。最初的電源既不需要穩(wěn)壓也不需要嚴(yán)格的濾波，最初的真空管時(shí)代，電子線路并不需要穩(wěn)定的供電電源，僅需要整流，濾波。電子的線路要求多種電源供電，最初的真空管電子線路往往有電源變壓器當(dāng)時(shí)用不同的繞組得到不同電壓，晶體管的發(fā)明，使得脈沖電路，數(shù)字電路運(yùn)用于微型計(jì)算機(jī)，功效遠(yuǎn)優(yōu)于真空管計(jì)算機(jī)，電子線路得體積變化縮后對(duì)電源的要求，由于體積的減小導(dǎo)致線性穩(wěn)壓電源的不適應(yīng)，此時(shí)出現(xiàn)了開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源，開(kāi)關(guān)型的穩(wěn)壓電源，使計(jì)算機(jī)微型化不在只是想像。電源自身?yè)p耗的影響非常大，爭(zhēng)對(duì)微型計(jì)算機(jī)和電視機(jī)工作以及待機(jī)狀態(tài)、同時(shí)較于電子設(shè)備體積減小電源體積也要減小同時(shí)面臨著散熱功能的改善。所以提高電源效率刻不容緩。如何降低開(kāi)關(guān)電源的損耗同時(shí)也是人們關(guān)注的問(wèn)題之一。開(kāi)關(guān)和線性，成本與輸出功率有關(guān)，二者增長(zhǎng)速率不同。線性的成本在某一輸出功率點(diǎn)上，insteadhigherthan開(kāi)關(guān)電源.Withthepowerelectronictechnologytochange，使得開(kāi)關(guān)電源的技術(shù)在不斷地變化，這種cost反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出的電力端轉(zhuǎn)向，此舉為Switchingpowersupply提供了廣泛得發(fā)展空間。Switchingpowersupply得高頻化是它以后發(fā)展的trend，高頻化使Switchingpowersupply變得小型化，并使之進(jìn)入更大的領(lǐng)域，Especiallyinthefieldofhighnewtechnology推動(dòng)了高新技術(shù)發(fā)展的小型，輕便的改變。Inaddition開(kāi)關(guān)電源的development與應(yīng)用在安防監(jiān)控，Saveenergyandresources和保護(hù)環(huán)境方面都具有非常重要的意義

2開(kāi)關(guān)電源的概述2.1開(kāi)關(guān)電源的定義又稱(chēng)交換式電源、開(kāi)關(guān)變換器，是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置。它的功能是要將一個(gè)位準(zhǔn)的電壓,通過(guò)不同的形式得形狀轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩舳怂枨蟮哪欠N特定的電流或電壓。開(kāi)關(guān)電源中應(yīng)用的電子電力的器件主要為IGBT，二極管，以及MOSFET。開(kāi)關(guān)電源的三個(gè)條件：（1）switch：電力電子的器件工作在開(kāi)關(guān)的狀態(tài)并非在Alinearstate（2）高頻：電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻（3）dc：開(kāi)關(guān)電源輸出的是DC而不是交流主要特點(diǎn)：（1）Lightweight,smallvolume：由于沒(méi)有工頻變壓器，所以體積和重量只有線性電源的20～30%。（2）Lowconsumption,highefficiency：功率晶體管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，所以晶體管上的Lowconsumptionandhighefficiency，一般為60～70%，而線性電電源只有30～40%。2.2開(kāi)關(guān)電源的分類(lèi)(1)微型低功率開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)電源逐步變得普遍，和小型便利。顯而易見(jiàn)，它會(huì)代替變壓器在生活中的位置更加便利人們的生活，Lowpowerminiatureswitchpowersupply的應(yīng)用在數(shù)顯表、Smartmeters以及手機(jī)充電器上應(yīng)用普遍。如今country在大力宣傳智能電網(wǎng)的建設(shè)，同時(shí)這樣的話電能表的質(zhì)量和要求也不盡相同，開(kāi)關(guān)電源取代變壓器的作用指日可待。(2)反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源反轉(zhuǎn)式串聯(lián)和串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源相比較而言，區(qū)別體現(xiàn)在反轉(zhuǎn)式的thepowersupply輸出的電壓為負(fù)的，想較于串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源輸出的正向電壓不同；and由于EnergystorageinductorsL只在開(kāi)關(guān)K關(guān)斷時(shí)才會(huì)向負(fù)載輸出電流，Soundertheconditionofthesame，反轉(zhuǎn)式的輸出的current比串聯(lián)式的輸出的current小了近一倍。2.2.1DC/DC變換Referstoafixeddcvoltagetransformintoavariabledcvoltage亦叫直流斬波器。這樣的技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于類(lèi)似無(wú)軌電車(chē)、電動(dòng)車(chē)，地鐵列車(chē)、的無(wú)級(jí)控制和變速，此外使上述控制獲得快速響應(yīng)，加速平穩(wěn)的性能，并且能同時(shí)收到列如節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。直流斬波器能起調(diào)壓的作用，此外可以有效地抑制電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲的作用。對(duì)于DC/DC變換，這是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱(chēng)為直流斬波。其具體的電路由以下幾類(lèi)：（1）Boost電路——升壓chopper，其AverageoutputvoltageUo大于輸入電壓Ui，Polarityisthesame。（2）Buck-Boost電路——Ascendingordescending壓斬波器，其AverageoutputvoltageUo小于或大于輸入電壓Ui，極性相反，電感傳輸（3）Cuk電路——升或降壓chopper，其AverageoutputvoltageUo大于或小于輸入電壓UI,極性是相反的，電容傳輸。（4）Buck電路——降壓chopper，其AverageoutputvoltageUo小于輸入電壓Ui，極性相同。先進(jìn)和突越在半導(dǎo)體技術(shù)上顯現(xiàn)為是DC/DC技術(shù)的變化。(1)MOSFET的Theprogressoftechnology給DC/DC模塊帶來(lái)了Thebigprogressoftechnology，同步整流技術(shù)的巨大進(jìn)步。(2)SchottkyTheprogressoftechnology。(3)控制了并帶動(dòng)了IC的改變和改進(jìn)。①High-pressuredirectstarting②高壓電平位移驅(qū)動(dòng)取代變壓器驅(qū)動(dòng)③ZVS，ZCS驅(qū)動(dòng)器貢獻(xiàn)給同步整流最佳效果④Thelightcouplingfeedback直接接口PWMIC經(jīng)歷了多重變化從電壓型到電流型再到電壓型，同時(shí)也有硬開(kāi)關(guān)一直到軟開(kāi)關(guān)然后到硬開(kāi)關(guān)的否定之否定變化。前提來(lái)創(chuàng)造出優(yōu)秀的DC/DC的至關(guān)重要的點(diǎn)在于Firsttomastergoodcontrol(4)技術(shù)的突破重在Microcontroller及DSP進(jìn)入DC/DC。(5)對(duì)于以后的DC/DC技術(shù)進(jìn)步的要害在于Coretechnologybreakthrough，可想而知很大的困難。2.2.2AC/DC變換AC/DC開(kāi)關(guān)電源是開(kāi)關(guān)電源的其中一類(lèi)。此類(lèi)電源也稱(chēng)一次電源——DC是直流。AC是交流，它從電網(wǎng)那獲得能量，然后通過(guò)高壓整流濾波從而得到一個(gè)直流高壓，以此供DC/DC在輸出端得到多個(gè)穩(wěn)定的直流電壓，功率從幾瓦至幾千瓦都有產(chǎn)品，根據(jù)特性應(yīng)用于不一樣的地方。要?dú)w這類(lèi)產(chǎn)品的規(guī)格和型號(hào)眾多，然后跟據(jù)用戶的需要來(lái)制定通信電源中的一次電源電源設(shè)計(jì)線路歸于電源效率有密切的關(guān)系，高效率電源可以用來(lái)提高電能的實(shí)際的使用效率，在某種程度上可以用來(lái)降低電源的發(fā)熱量和自身功耗。2.3常規(guī)開(kāi)關(guān)電源的損耗分析 要想設(shè)計(jì)出高效率的開(kāi)關(guān)電源就一定要Clearthewastageoftheswitchingpowersupplyeachlink，從而可以找到一切降低損耗的可靠機(jī)會(huì)，從而尋求出各種解決損耗的方法。Theconventionalacvoltageinputswitchingpowersupply，輸入和整流濾波這二個(gè)部分是他主要的部分架構(gòu)，包含了輸出整流與濾波部分以及控制與保護(hù)電路部分，高頻逆變部分。2.3.1輸入與整流濾波部分對(duì)于交流電如果用為電源輸入里的switch電源，至關(guān)重要的環(huán)節(jié)當(dāng)屬輸入濾波與整流環(huán)節(jié)，要完成將Alternatingcurrent(ac)轉(zhuǎn)換成直流電的功能，同時(shí)還要抑制開(kāi)關(guān)電源所產(chǎn)生的電磁干擾進(jìn)入交流電網(wǎng)，去干擾其他電子設(shè)備，抑制上電時(shí)浪涌電流，抑制瞬態(tài)過(guò)電壓。2.3.2輸入浪涌電流抑制電路的損耗Mostoftheswitchpowersupply為了抑制在上電時(shí)由于整流濾波電容器的電壓躍變從而導(dǎo)致的Theelectricsurgecurrent.這種溫度系數(shù)類(lèi)型的熱敏電阻通常需要消耗0.5~2W的功率2.3.3電源濾波器的損耗對(duì)于電源濾波器既然是不可缺少的，則電源濾波器必然會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的損耗，所產(chǎn)生的損耗主要由共模電感繞組的電阻產(chǎn)生的，如若有差模電感，損耗也會(huì)因差模電感繞組的電阻產(chǎn)生。2.4開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電源輕、薄，小的關(guān)鍵技術(shù)多為高頻化的，可想而知國(guó)外多個(gè)電源的廠家都花了大把金錢(qián)和精力在開(kāi)發(fā)新型高智能化的產(chǎn)品上，希望生產(chǎn)處相應(yīng)的產(chǎn)品，著重在于如何減少損耗類(lèi)似于二次整流器件，同時(shí)需要改進(jìn)功率鐵氧體材料，同時(shí)也要加入多種有力的創(chuàng)新元素，以此來(lái)提高獲得高的效率也就是磁性能在較大磁通密度（Bs）和高頻率下，同時(shí)也致力于獲得小型化便利的電容器，這也是一項(xiàng)重大的拓展項(xiàng)目和創(chuàng)新技術(shù)。在應(yīng)用SMT技術(shù)上，獲得進(jìn)步良多的開(kāi)關(guān)電源，想要獲得更加輕便的開(kāi)關(guān)電源在電路板兩面布置元器件。想要使得開(kāi)關(guān)電源變得高頻化，創(chuàng)新改進(jìn)傳統(tǒng)的PWM開(kāi)關(guān)技術(shù)是明智和必須的，實(shí)現(xiàn)ZVS、ZCS的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)如今成了開(kāi)關(guān)電源的重點(diǎn)技術(shù)，同時(shí)改進(jìn)并提高了開(kāi)關(guān)電源的Theworkefficiency。而較高可靠性的指標(biāo)，美國(guó)的開(kāi)關(guān)電源生產(chǎn)商則通過(guò)Reducerunningcurrent，應(yīng)用類(lèi)似于降低結(jié)溫的方法從而來(lái)減少器件的應(yīng)力，使得很大的提高了產(chǎn)品的的可靠性。

2.5開(kāi)關(guān)電源的工作原理和特點(diǎn)Switchpowermeans應(yīng)用通過(guò)電路控制開(kāi)關(guān)管從而來(lái)進(jìn)行High-speedcut-offandconduction．將Adirectcurrentintohighfrequencyalternatingcurrent(ac從而來(lái)進(jìn)行變壓器的變壓。然后產(chǎn)生器件所要的多種類(lèi)型的電壓。由于highfrequencyalternatingcurrent在變壓器變壓電路中的效率要比50HZ高因此必定要轉(zhuǎn)化為highfrequencyalternatingcurrent．因此開(kāi)關(guān)變壓器可以做的相當(dāng)小，此外工作時(shí)還不會(huì)很熱。成本也低。while若不將50HZ變?yōu)楦哳l那開(kāi)關(guān)電源就失去了改變的作用了。同樣開(kāi)關(guān)變壓器也就不會(huì)mysterious。soitisacommontransformer。也就是開(kāi)關(guān)電源。Switchpower大體可以分為二種非別是Segregationandisolation,前者肯定有開(kāi)關(guān)變壓器，后者可有但不必須。Inall，Theworkingprincipleoftheswitchpower：(1)交流電源輸入的時(shí)候通過(guò)整流濾波變成直流；(2)相較于高頻PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)控制開(kāi)關(guān)管，必定要把直流加到開(kāi)關(guān)變壓器的初級(jí)上；(3)開(kāi)關(guān)變壓器次級(jí)感應(yīng)出High-frequencyvoltage，通過(guò)整流濾波以此來(lái)供給負(fù)載；(4)輸出的部分通過(guò)一定的circuit反饋給Controlcircuit，控制PWM占空比，從而獲得穩(wěn)定輸出。

3本設(shè)計(jì)方案思路這里以輸出12V/5A安裝式開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)為例。在沒(méi)有PFC要求的場(chǎng)合下，為了降低成本，一般不采用PFC，相對(duì)而言，開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)主要是輸入回路設(shè)計(jì)，主變換器設(shè)計(jì)，輸出整流濾波電路設(shè)計(jì)，輸出反饋設(shè)計(jì)，PCB及工藝設(shè)計(jì)等。外殼選擇永明電源的安裝式開(kāi)關(guān)電源的外殼，外殼尺寸為107mmx60mmx35mm,底座為U形的鋁外殼，電路板尺寸為107,55，扣除接線端子部分，電路板可以利用的尺寸為88.55元件的有效高度應(yīng)小于25mm電路參數(shù)：輸入220（1±20％）V，輸出12V，5V，恒壓限流功能，限流值6A，紋波電壓不高于50mV3.1穩(wěn)壓源的技術(shù)指標(biāo)與要求設(shè)計(jì)并制作有一定輸出電壓調(diào)節(jié)范圍和功能的直流穩(wěn)壓電源?；疽笕缦拢?1)輸出12V,5A(2)恒壓限流功能，限流值6A(3)紋波電壓不高于50mV3.2各電路內(nèi)部細(xì)節(jié)單管正激式開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題是如何保持變壓器的復(fù)位電壓值，如何保證磁通復(fù)位和變壓器磁路不能進(jìn)入飽和狀態(tài)，同時(shí)也要注意耐壓800V的開(kāi)關(guān)管的性能如何，最后就是挑選便宜合適的控制芯片。這篇文章?tīng)?zhēng)對(duì)相應(yīng)的問(wèn)題做出的解決方案：零氣系變壓器的單管正激式開(kāi)關(guān)電源的電路拓?fù)淇梢杂行Ы档妥儔浩饕淮蝹?cè)勵(lì)磁電感儲(chǔ)能，降低變壓器復(fù)位對(duì)復(fù)位電容器的要求。使得開(kāi)關(guān)電源的最大占空比不大于0.5可以使得變壓器的磁通復(fù)位不進(jìn)入飽和狀態(tài)。對(duì)于主回路結(jié)構(gòu)可選擇帶有去磁繞組的電路結(jié)構(gòu)，選擇COOLMOS作為開(kāi)關(guān)管，選擇UC3844作為開(kāi)關(guān)電源的控制芯片。

3.3基于方案思路的細(xì)節(jié)講述光耦隔離輸出整流濾波變壓器輸入整流濾波（單相電容輸入式濾波整流）AC反饋控制電路DC光耦隔離輸出整流濾波變壓器輸入整流濾波（單相電容輸入式濾波整流）AC反饋控制電路DC圖1原理框圖圖2正激式電路圖3濾波整流電路交流電壓低通濾波器C1，C2，C3，C4L1。C1和C2的抗干擾電路，抑制正常噪聲目標(biāo)；；共模噪聲干擾的抑制可以C3，C4，L1抗共模干擾電路。交流電壓通過(guò)整流橋和電容C5濾波成310V直流電壓脈動(dòng)。

4系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1主變換器設(shè)計(jì)4.1.1控制電路選擇：為防止變壓器不能完全復(fù)位的現(xiàn)象出現(xiàn)，控制電路應(yīng)選擇占空比低于百分之五十的UC3844或UC3845，開(kāi)關(guān)頻率可以設(shè)置為50~70khz,主要視變壓器參數(shù)是否最佳。4.1.2最大占空比的確定：最大占空比選擇0.45，對(duì)應(yīng)的最高復(fù)位電壓可以達(dá)到直流母線電壓值。4.1.3開(kāi)關(guān)管的選擇：開(kāi)關(guān)管選擇耐壓800V的CoolMOS,假設(shè)效率為百分之88，對(duì)應(yīng)的最低輸入電壓時(shí)的開(kāi)關(guān)管峰值電流約為0.75A，可以選用SPA02N80C3，100℃殼溫時(shí)的額定電流1.2A,導(dǎo)通電阻2.7A.。如果覺(jué)得這個(gè)參數(shù)比較低，可以選用SPA04N80C3，100℃殼溫時(shí)的額定電流2.5A，導(dǎo)通電阻1.3歐姆。4.1.4復(fù)位與緩沖電路設(shè)計(jì)：緩沖電路選擇無(wú)緣無(wú)損耗緩沖電路。在最高輸入電壓時(shí)，直流母線最高電壓約為370V,對(duì)應(yīng)的占空比約為0.24.若開(kāi)關(guān)頻率為67kHz,對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通時(shí)間為3.6μs，即緩沖電路的半個(gè)諧振周期。緩沖電容器的選擇。設(shè)定開(kāi)關(guān)管電流為0.75A，開(kāi)關(guān)管電壓上升到700V的時(shí)間為150ns,忽略開(kāi)關(guān)管的輸出電容，需要緩沖電器的電容量為525Pf,選電容量為560pF?？紤]緩沖過(guò)程的電壓上升率達(dá)到2711V/μs，面對(duì)如此高的電壓變化率，電容器耐壓的選擇將不再是額定電壓，而是電壓變化率應(yīng)滿足要求?？梢赃x擇EPCOS的xxx型號(hào)的1000Pf/1250V聚丙烯電容器，可以承受7000V/μs的電壓變化率，外形尺寸為6.5×11.5×19mm.諧振電感的選擇。選擇緩沖電路的半個(gè)諧振周期為3μs,對(duì)應(yīng)的諧振電感量為225μH.對(duì)應(yīng)的復(fù)位電流峰值為78mA,有效值電流為27Ma.復(fù)位電感的儲(chǔ)能系數(shù)為1.3μJ.緩沖電路二極管的選擇。為了降低開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷損耗，可以選擇無(wú)源無(wú)損耗緩沖電路。除此之外還要考慮復(fù)位電壓限制的問(wèn)題。如果允許的話可以選擇去磁繞組的方式箍位復(fù)位電壓。4.2變壓器設(shè)計(jì)磁感應(yīng)強(qiáng)度選0.08到0.1T，由于外殼的限制，首先考慮變壓器各繞組是否能夠繞下。磁感應(yīng)強(qiáng)度一次側(cè)電流有效值根據(jù)公式計(jì)算得0.5A選擇導(dǎo)線電流密度為3A/m㎡,導(dǎo)線截面積為0.17m㎡,對(duì)應(yīng)導(dǎo)線線徑為0.47mm.在EER28框架下每層可以繞42~43。如果一次側(cè)繞兩層，對(duì)應(yīng)的匝數(shù)應(yīng)該為80~86匝。對(duì)應(yīng)的最低直流母線電壓，最大占空比的導(dǎo)通時(shí)間為3.36對(duì)應(yīng)的0.45占空比時(shí)的開(kāi)關(guān)周期為7.47μs,開(kāi)關(guān)頻率為134kHz,顯然這個(gè)開(kāi)關(guān)頻率遠(yuǎn)高于預(yù)想的50kHz,如果這次側(cè)繞四層，共計(jì)172匝，則開(kāi)關(guān)頻率為67kHz,對(duì)應(yīng)的最大導(dǎo)通時(shí)間為6.7μs.二次繞組匝數(shù)計(jì)算得26匝。二次繞組電流有效值為3.35A選擇導(dǎo)線電流密度3A/m㎡導(dǎo)線截面積為1.12m㎡,選用線徑0,51mm漆包線雙股并繞。輔助繞組13匝，線徑0.17mm.變壓器繞組順序：1/2一次繞組86匝，去磁繞組172匝，二次繞組26匝，輔助繞組26匝，一次側(cè)另一半繞組86匝。由于磁芯的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化值選得比較低，因此磁芯的鐵耗將比較低。變壓器繞組的電流密度適中，因此，變壓器的溫升將在允許范圍之內(nèi)。

4.3輸出整流濾波電路4.3.1輸出整流器的選擇考慮變壓器復(fù)位電壓等于直流母線電壓。輸出整流器峰值電壓為51.6V續(xù)流二極管峰值電壓為51.6V考慮2倍的電壓裕量，可以選擇耐壓100V的肖特基二極管或超快回復(fù)二極管，額定電流可以選擇8~10A4.3.2輸出濾波電感的設(shè)計(jì)通常選擇在最小負(fù)載條件下電流臨界。如最小負(fù)載電流為額定電流的百分之20，即1A，對(duì)應(yīng)的電感量為180μF最大電流6~7A。電感磁芯可以選用外徑30mm,厚10mm的金屬粉磁環(huán)。4.3.3輸出濾波電容器的選擇與輸出電壓尖峰的抑制。影響輸出的最主要因數(shù)是濾波電容器的ESR，應(yīng)選擇ESR,ESL低的電容器。輸出噪聲除了紋波電壓外，還有輸出電壓尖峰，這通常是在開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)過(guò)程中輸出整流器的反向恢復(fù)與回路的寄生參數(shù)所產(chǎn)生的寄生震蕩產(chǎn)生，如若用電解電容器的抑制效果不能達(dá)到，需在輸出端并聯(lián)ESR更低的其他類(lèi)型電容器。

4.4PCB及工藝設(shè)計(jì)4.4.1外殼的選取最好選用散熱較好的金屬外殼，鋁。107.×60.×35mm底座是u型的鋁外殼。電路板尺寸107×.55mm4.4.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)熱設(shè)計(jì)與主要元件的排布電路板左側(cè)為輸入端，右側(cè)為輸出端。元件從左到右依次為電源濾波器，整流濾波，控制與功率轉(zhuǎn)換，輸出整流濾波與輸出電壓檢測(cè)。產(chǎn)生功耗大的用外殼散熱。因此開(kāi)關(guān)管和輸出整流器的位置應(yīng)靠近外殼二側(cè)。

結(jié)論經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的選題，發(fā)現(xiàn)實(shí)習(xí)了近半年后，專(zhuān)業(yè)知識(shí)不熟悉了。這次的選題加入了以前課程沒(méi)有學(xué)過(guò)的內(nèi)容。弄畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)也要實(shí)習(xí)，時(shí)間很緊湊，但是當(dāng)它完成的時(shí)候，心情異常的激動(dòng)，內(nèi)心很滿足。通過(guò)整篇對(duì)單管正激式開(kāi)關(guān)電源的分析與設(shè)計(jì)，可以看到單管正激式開(kāi)關(guān)電源在實(shí)際設(shè)計(jì)中存在變壓器工作在單象限磁化曲線的問(wèn)題，使磁芯利用率偏低，開(kāi)關(guān)管的耐壓比較高可能會(huì)造成價(jià)格比600v的高，一般需要去磁繞組。由于單管正激式開(kāi)關(guān)電源的這些不足，人們會(huì)利用更好的電路結(jié)構(gòu)來(lái)解決這些問(wèn)題。主要方法有有緣箍位，雙管箍位等。

參考文獻(xiàn)[1]唐競(jìng)新.數(shù)字電子電路[M].第1版.北京：清華大學(xué)出版社，2003[2]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].數(shù)字部分.第4版.北京：高等教育出版社,1998[3]電子工程手冊(cè)編委會(huì)等.中外集成電路簡(jiǎn)明速查手冊(cè)[M]TTL,CMOS.北京電子工業(yè)出版社,1991[4]楊長(zhǎng)春.論數(shù)字技術(shù)[J].《電子報(bào)》合訂本.成都：四川科學(xué)技術(shù)出版社，2002.12

附錄A總原理圖基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專(zhuān)用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用