電力電子技術(shù)課程設(shè)計48V2.5A電動車充電器設(shè)計

1、遼遼 寧寧 工工 業(yè)業(yè) 大大 學(xué)學(xué) 電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)課程設(shè)計（論文）課程設(shè)計（論文） 題目：題目：48v/2.5a48v/2.5a電動車充電器設(shè)計電動車充電器設(shè)計 院（系）：院（系）： 新能源學(xué)院新能源學(xué)院 專業(yè)班級：專業(yè)班級： 學(xué)學(xué) 號：號： 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 起止時間：起止時間：2015-12-29至至2016-1-9 本科生課程設(shè)計（論文） 課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語 院（系）： 新能源學(xué)院 教研室： 電 學(xué) 號學(xué)生姓名專業(yè)班級 課程設(shè) 計（論 文）題 目 48v/2.5a48v/2.5a電動車充電器設(shè)計電動車充電器設(shè)計 課程設(shè)

2、計（論文）任務(wù) 課題完成的設(shè)計任務(wù)及功能、要求、技術(shù)參數(shù)課題完成的設(shè)計任務(wù)及功能、要求、技術(shù)參數(shù) 實現(xiàn)功能實現(xiàn)功能 電動自行車以其價格低、綠色環(huán)保，使用安全方便等優(yōu)點(diǎn)越來越受到 消費(fèi)者的喜愛。目前國內(nèi)市場上的電動自行車大多采用 48或 36密封鉛 酸蓄電池組，為了降低成本，要求充電器采用簡化的恒流恒壓模式，以滿 足一般電動車 48v 蓄電池充電的要求。 設(shè)計任務(wù)設(shè)計任務(wù) 1、方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)論證。2、工頻整流電路設(shè)計。3、高頻逆變電路設(shè) 計。4、高頻整流電路設(shè)計；5、參數(shù)計算；6、選擇器件的具體型號。7、 繪制相關(guān)電路圖。8、進(jìn)行 matlab 仿真。9、完成設(shè)計說明書。 要求要求 1、1、文字

3、在 4000 字左右。 2、2、文中的理論分析與計算要正確。 3、3、文中的圖表工整、規(guī)范。 4、元器件的選擇符合要求。 技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 1、輸入電源電壓為175266v(50hz60hz)。 2、輸出電壓： 59v2.3v。輸出電流2.5a。若被充電池容量為20ah，則充電時間約為9小 時充電效率約為88%。3、可采用分立器件或集成芯片。 進(jìn)度計 劃 第 1 天：集中學(xué)習(xí)；第 2 天：收集資料；第 3 天：方案論證；第 4 天：主 電路設(shè)計；第 56 天：參數(shù)計算；第 78 天：器件選擇；第 9 天：總結(jié)并 撰寫說明書；第 10 天：答辯 指導(dǎo)教師評語及成績 平時： 論文質(zhì)量： 答辯： 總

4、成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 本科生課程設(shè)計（論文） 氣 注：成績：平時20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計算 本科生課程設(shè)計（論文） 摘 要 電動自行車逐漸普及，充電成為日常生活必不可少的項目。如何能夠快速效 率的充電，是一項很有前景的研究?，F(xiàn)在市場上的充電器可有兩種：一種是 uc3842 核心驅(qū)動的單管變換器，uc3842 驅(qū)動的單管正激式功率管，小功率輸出。 另一種是 tl494 核心驅(qū)動的半橋型變換器，tl494 驅(qū)動的是半橋式連接的功率管， 對于大功率輸出。 本次設(shè)計采用 uc3842 芯片設(shè)計了一款反激式 48電動車充電器。該充電 器基于電流模式的開關(guān)電源的原理設(shè)計

5、，各部電路如下：主電路為單端反激式設(shè) 計，控制電路以集成控制器 uc3842 為核心，以及控制芯片 lm324 和 tl431 實現(xiàn) 對蓄電池的充電控制。 設(shè)計內(nèi)容簡介了相關(guān)芯片，繪制了相關(guān)的設(shè)計電路，并分析了其設(shè)計及其工 作原理，主要內(nèi)容電路：主電路、工頻整流電路、高頻逆變、變壓器、高頻整流 電路以及顯示部分的工作原理。經(jīng)實驗驗證，充電器性能優(yōu)良，但略有小瑕疵。 關(guān)鍵詞：pwm；電動車充電器；反饋；uc3842 本科生課程設(shè)計（論文） 目 錄 第 1 章 緒論 .1 1.1 電力電子技術(shù)概況 .1 1.2 本文設(shè)計內(nèi)容 .2 第 2 章 48v/2.5a 電動車充電器電路設(shè)計 .3 2.1

6、電動車充電器總體設(shè)計方案 .3 2.2 具體電路設(shè)計 .4 2.2.1 主電路分析與設(shè)計.4 2.2.2 工頻整流電路設(shè)計.6 2.2.3 高頻逆變電路設(shè)計.7 2.2.4 單端反激電路設(shè)計.8 2.2.5 保護(hù)電路設(shè)計.9 2.3 元器件型號選擇.10 2.3.1 uc3842 參數(shù)介紹 .10 2.3.2 各電子元件參數(shù)計算： .11 2.4 系統(tǒng)仿真.12 2.4.1 48v/2.5a 電動車充電器仿真模型建立 .12 2.4.2 48v/2.5a 電動車充電器仿真波形及數(shù)據(jù)分析 .13 第 3 章 課程設(shè)計總結(jié) .14 參考文獻(xiàn) .16 本科生課程設(shè)計（論文） 第 1 章 緒論 1.1

7、 電力電子技術(shù)概況 日常我們所說的電力電子技術(shù)，具體來說就是使用利用電力電子器件實現(xiàn)工 業(yè)規(guī)模電能變換的技術(shù)，有時也稱為功率電子技術(shù)。一般情況下，它是將一種形 式的工業(yè)電能轉(zhuǎn)換成另一種形式的工業(yè)電能。電力電子器件有如 scr，晶體管， igbt 等。例如，將交流電能變換成直流電能或?qū)⒅绷麟娔茏儞Q成交流電能；將 工頻電源變換為設(shè)備所需頻率的電源；在正常交流電源中斷時，用逆變器（見電 力變流器）將蓄電池的直流電能變換成工頻交流電能。應(yīng)用電力電子技術(shù)還能實 現(xiàn)非電能與電能之間的轉(zhuǎn)換。從公用電網(wǎng)直接得到的電力是交流，從蓄電池和干 電池得到的電力是直流。電力電子電路吸收了電子學(xué)的理論基礎(chǔ)，根據(jù)器件的特

8、點(diǎn)和電能轉(zhuǎn)換的要求，又開發(fā)出許多電能轉(zhuǎn)換電路。這些電路中還包括各種控制、 觸發(fā)、保護(hù)、顯示、信息處理、繼電接觸等二次回路及外圍電路。利用這些電路， 根據(jù)應(yīng)用對象的不同，組成了各種用途的整機(jī)，稱為電力電子裝置。這些裝置常 與負(fù)載、配套設(shè)備等組成一個系統(tǒng)。電子學(xué)、電工學(xué)、自動控制、信號檢測處理 等技術(shù)常在這些裝置及其系統(tǒng)中大量應(yīng)用。 電動車充電器是為電瓶充電而設(shè)計的設(shè)備。其需要變壓器、開關(guān)電源以及各 個電路。開關(guān)電源有兩種工作方式：正激式和反激式。由于電路里需要多路不同 電壓供電，因此需要設(shè)計電源裝置來提供所需的電功，為了滿足要求電源裝置能 達(dá)到待需值，提供固定的電流。開關(guān)電源成為電子設(shè)備供電的主

9、要電源。在所需 的變壓器方面大致可分為用有工、無工頻變壓器。 本科生課程設(shè)計（論文） 1.2 本文設(shè)計內(nèi)容 本次設(shè)計主要是為實現(xiàn) 48v/2.5a 電動車充電器設(shè)計，利用目前國內(nèi)市場上 已有的充電器電路和參數(shù)，對其進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。通過簡化一些電路模 式，采用 48 v 密封鉛酸蓄電池組，為了降低成本，以滿足一般電動車 48v 蓄電 池充電的要求。 本文主要設(shè)計電路為由開關(guān)電源作主電路，以 uc3842 為核心，以及控制芯 片 lm324 和 tl431 實現(xiàn)對蓄電池的充電控制。各部電路包括工頻整流電路設(shè)計， 高頻逆變電路設(shè)計，高頻整流電路設(shè)計以及參數(shù)計算和選擇器件的具體型號并繪 制相關(guān)

10、電路圖，以完成設(shè)計任務(wù)。 本科生課程設(shè)計（論文） 第 2 章 48v/2.5a 電動車充電器電路設(shè)計 電動車充電器總體設(shè)計方案 ac/dc 的開關(guān)電源將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，其能量變換過程如圖 2.1 所示。 市電交流工頻直流高頻交流 直流 脈動直流 高頻交流 圖 2.1 開關(guān)電源的能量變換過程 整流電路的作用是將交流降壓電路輸出的電壓較低的交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動 性直流電，這就是交流電的整流過程，整流電路主要由整流二極管組成。 整流 電路普遍采用二極管構(gòu)成的橋式電路，直流側(cè)采用大電容濾波，該電路結(jié)構(gòu)簡單， 因此開關(guān)電源采用有源的功率因數(shù)校正電路。 高頻逆變通過高頻 dc/ac 變換技術(shù)，將低壓直

11、流電逆變?yōu)楦哳l低壓交流電， 然后經(jīng)過高頻變壓器升壓后，再經(jīng)過高頻整流濾波電路整流成通常均在 300v 以 上的高壓直流電，最后通過工頻逆變電路得到 220v 工頻交流電供負(fù)載使用。具 體電路采用的是帶隔離的直流-直流變流電路。針對不同的功率等級和輸入電壓 可以選取不同的電路。 高頻整流 濾波器 工頻整流電路 高頻逆變 高頻變壓器 負(fù)載 本科生課程設(shè)計（論文） 2.2 具體電路設(shè)計 2.2.1 主電路分析與設(shè)計 主電路部分如圖 2.2 所示， 圖 2.2 主體部分電路設(shè)計 單端是指變壓器僅有單一方向的磁通，反激是指開關(guān)管導(dǎo)通時變壓器原邊僅 作為電感儲存能量，能量是在開關(guān)管斷開時傳遞負(fù)載的。單端反

12、激式是輸入與輸 出隔離的 dc/dc 變換器中的一種。輸入的直流電壓 ui 經(jīng)二極管橋式整流加電容 濾波得到。主電路主要由高頻變壓器 t1，功率開關(guān)管 q1，高頻整流二極管 d1、d2、d3，c6、c5、c3 濾波電容組成。開關(guān)管 q1 為型號為 p7na60 的場效應(yīng)管， 變壓器有三個副邊 l2、l3 及 l4，對應(yīng)著三路輸出，這里均把其看作主電路的部 分，l2 這路輸出為主輸出，給蓄電池充電，l4 這路輸出主要給 uc3842 及光耦供 電，l3 這路給后面狀態(tài)指示電路部分供電及作為其相應(yīng)的輸入。二極管 d4 為普 本科生課程設(shè)計（論文） 通整流二極管，有利于對蓄電池充電；r15 主要是為

13、了避免單端反激式工作在空 載狀態(tài)。因為副邊 l3 和 l2 匝數(shù)成比例，兩路輸出電壓成比例，故 l3 這路可做 為反饋信號。 控制部分以 uc3842 為核心構(gòu)成。剛要啟動時變壓器次級線圈無電壓輸出， 故 ui 經(jīng) r4 分壓后加在 7 腳給芯片供電，次級繞組 l4 的輸出經(jīng) d2 整流和 c3 濾 波后加在 7 腳給芯片供電。正常工作時由 l4 的這一路供電；電阻 r2 跨接在基準(zhǔn) 電壓端 8 腳和定時端 4 腳，電容 c7 接 4 腳和地，光耦 pc817 輸出經(jīng)18 送至 2 腳，為電壓反饋信號，2 腳為芯片內(nèi)部誤差放大器的反向輸入端；芯片 1 腳和 2 腳之間連接的 r5 和 c2 起

14、到改善誤差放大器性能的增益和頻率特性的作用；變壓 器原邊 l1，開關(guān)管 q1，r3 和 r17 中的電流相同，故 r17 為電流取樣電阻，其接 至電流檢測比較器的輸入端 3 腳；內(nèi)部誤差放大器的反向輸入端 2 腳為電壓反饋 信號，誤差放大器同向輸入端在芯片得到的基準(zhǔn)電壓信號，經(jīng)誤差放大器后得誤 差放大信號，而誤差放大信號送到芯片內(nèi)部電流檢測比較器的輸入端，電流檢測 比較器的另一輸入端就是 3 腳，3 腳接電流反饋信號，這就構(gòu)成了雙閉環(huán)系統(tǒng)， 電流反饋是內(nèi)環(huán)。pwm 信號輸出端 6 腳有較強(qiáng)的驅(qū)動能力，在這里經(jīng) r6 直接驅(qū)動 開關(guān)管 q1。 輸出電壓 uo 經(jīng) r13、r12 和 r14 分壓

15、后加至 tl431 的 1 腳，uo 有波動時 tl431 的 1 腳的輸入也會相應(yīng)變化，與 tl431 中的 2.50v 帶隙基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較 后在陰極上會形成誤差電壓，使光耦中 led 的電流也發(fā)生相應(yīng)變化，再通過光耦 使 uc3842 的 2 腳上得到的電壓反饋信號發(fā)生相應(yīng)的變化，從而改變 uc3842 的 6 腳上輸出的 pwm 的占空比，控制輸出達(dá)到要求。 負(fù)載為蓄電池，剛開始充電時蓄電池電壓較低，通過反饋必然會增加 dc/dc 變換器的輸出，變換器輸出增加時，l3 這一路輸出也增加，經(jīng) r16 和5 加在 tl431 的 1 腳的電壓也增加，從而限制變換器輸出的增加，也就限制了最大

16、充電 電流。從而使充電電流較大，為了限制該電流，增加了 r16 和5 這一路反饋信 號。 狀態(tài)指示部分電路，以 lm324 為核心構(gòu)成。狀態(tài)指示電路的主要作用是顯示 電源是否接通，充電是否結(jié)束。充電器接上交流電源后，c 點(diǎn)上就有電壓，一方 面加在 4 腳給 lm324 供電，另一方面通過 r21 讓電源指示 led 燈 d1 亮。d3 和 d4 為一雙色 led 指示燈。剛開始充電時，經(jīng) r22 和 r23 分壓后輸入給 5 腳的電壓大 于其 6 腳得到的電壓，7 腳輸出高電位，經(jīng) r29 使 d3 紅燈亮，同時經(jīng) r27 送至 2 腳使 2 腳電壓高于 3 腳得到的電壓，1 腳輸出低電位，綠

17、燈 d4 不亮；充好電時蓄 電池上電壓相對較高，5 腳的電壓大于其 6 腳電壓，7 腳輸出低電平，紅燈 d3 不 亮，同時綠燈 d4 亮。 本科生課程設(shè)計（論文） 2.2.2 工頻整流電路設(shè)計 工頻就是 220v，50hz 交流電源，整流電路就是把交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能 的電路。大多數(shù)整流電路由變壓器、整流主電路和濾波器等組成。 整流電路普遍采用二極管構(gòu)成的橋式電路，直流側(cè)采用大電容濾波。橋式整 流電路是使用最多的一種整流電路。這種電路，只要增加兩只二極管口連接成 “橋”式結(jié)構(gòu)，便具有全波整流電路的優(yōu)點(diǎn)。 圖 2.3 橋式整流電路 橋式整流電路的工作原理如下：e2 為正半周時，對 d1 、d3

18、 和方向電壓， dl，d3 導(dǎo)通；對 d2 、d4 加反向電壓，d2 、d4 截止。電路中構(gòu)成 e2 、dl、rfz 、d3 通電回路，在 rfz ，上形成上正下負(fù)的半波整流電壓，e2 為負(fù)半周時，對 d2 、d4 加正向電壓，d2 、d4 導(dǎo)通；對 d1 、d3 加反向電壓， d1 、d3 截止。電路中構(gòu)成 e2 、d2 rfz 、d4 通電回路，同樣在 rfz 上形成上 正下負(fù)的另外半波整流電路。 本科生課程設(shè)計（論文） 2.2.3 高頻逆變電路設(shè)計 高頻逆變器通過高頻 dc/ac 變換技術(shù)，將低壓直流電逆變?yōu)楦哳l低壓交流 電，然后經(jīng)過高頻變壓器升壓后，再經(jīng)過高頻整流濾波電路整流成通常均在

19、 300v 以上的高壓直流電，最后通過工頻逆變電路得到 220v 工頻交流電供負(fù)載使 用。高頻逆變的優(yōu)缺點(diǎn)：高頻逆變采用的是體積小，重量輕的高頻磁芯材料，從 而大大提高了電路的功率密度，使得逆變電源的空載損耗很小，逆變效率得到了 提高。通常高頻逆變峰值轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 90%以上。但是其也有顯著缺點(diǎn)，高頻逆 變不能接滿負(fù)荷的感性負(fù)載，并且過載能力差。 圖 2.4 高頻逆變電路 從圖中可以看出，每個橋臂由一個可控器件和一個并聯(lián)二極管組成。在直流 側(cè)接有兩個互相串聯(lián)的足夠大的電容，兩個電容的連接點(diǎn)便成為直流電源的中點(diǎn)。 負(fù)載連接在直流電源中點(diǎn)和兩個橋臂之間。 本科生課程設(shè)計（論文） 2.2.4 單端反

20、激電路設(shè)計 直流變直流是開關(guān)電源的核心部分，具體電路是采用帶隔離的直流-直流變換 電路單端反激電路。 圖 2.5 反激電路原理圖 本設(shè)計主要采用主電路是單端反激式直流-直流變流電路進(jìn)行設(shè)計的。同正 激電路不同，反激電路中的變壓器起著儲能元件的作用，可看做是一對相互耦合 的電感。開關(guān) s 開通后，vd 處于斷態(tài)，繞組 w1 的電流線性增長，電感儲能增加； s 關(guān)斷繞組 w1 的電流被切斷，變壓器中的磁場能量通過繞組 w2 和 vd 向輸出端釋 放。 反激電路可以工作在電流斷續(xù)和電流連續(xù)兩種模式： 1）如果當(dāng) s 開通時，繞組 w2 中的電流尚未下降到零，則稱電路工作于電流 連續(xù)模式。 2）如果

21、s 開通前，繞組 w2 中的電流已經(jīng)下降到零，則稱電路工作于電流斷 續(xù)模式。 當(dāng)工作于電流連續(xù)模式時： （2- off on i o tn tn u u 1 2 1） 本科生課程設(shè)計（論文） 當(dāng)工作于電流斷續(xù)模式時，輸出電壓高于上式的計算值，并隨負(fù)載減小而升 高，在負(fù)載為零的極限情況下，u0 趨近于無窮，這將損壞電路中的元器件，因此 反激電路不應(yīng)工作于負(fù)載開路狀態(tài)。 2.2.5 保護(hù)電路設(shè)計 過流保護(hù)： 開關(guān)管過流信號取自電阻 r3、r4。一旦開關(guān)管過流，uc3842 的 3 腳電壓超 過 1v，內(nèi)部電路就會關(guān)閉輸出，實現(xiàn)過流保護(hù)。增大取樣電阻，就是降低了起控 電流的動作點(diǎn)，電源輸出功率也相應(yīng)

22、減小。 過壓保護(hù)： 電源輸出端的 lm324 四個電壓比較器反相端電位均固定在+5v。當(dāng)輸出端電 壓較低時，即充電初始階段，低壓燈 low 亮，高壓燈 hi 滅；當(dāng)電池將充滿電時， 電池電壓升高，低壓燈滅，高壓燈 hi 亮。斷開將取樣電阻接入，使輸出電流下 降，進(jìn)入浮充電階段。構(gòu)成穩(wěn)壓電源，為繼電器提供電源。 圖 2.6 過流保護(hù)電路原理圖 圖 2.7 過壓保護(hù)電路原理圖 本科生課程設(shè)計（論文） 2.3 元器件型號選擇 2.3.1 uc3842 參數(shù)介紹 uc3842 是高性能電流型 pwm 集成控制器，電流型控制方式是種固定時間開啟， 給定電壓信號、反饋電壓信號和反饋電流信號共同決定其關(guān)斷時

23、刻的控制方法。 該芯片常見的封裝形式有 dip-8 和 so-14，有效引腳為 8 個，so-14 有部分引腳 是空腳， ，由欠壓封鎖電路、振蕩器、誤差放大器、電流取樣比較器、pwm 鎖存器、 輸出電路和基準(zhǔn)電壓電路等組成，其參數(shù)計算為： （2-)(72 . 1 ctrtfosc 2） 表 2.1 uc3842 參數(shù) 參數(shù)名稱符號數(shù)值單位 電源電壓vcc30v 輸出電流io1a 誤差放大器電流is10ma 放大器輸入電壓vin0.36.3v 功耗p1w 本科生課程設(shè)計（論文） 圖 2.8 uc3842 結(jié)構(gòu) 2.3.2 各電子元件參數(shù)計算： 本次設(shè)計所用元器件包括普通電容，電解電容，電阻。 u

24、c3842 的 7 引腳出所加電壓+5v，根據(jù)所需電流要小于 2.5ma 要求，需加 電阻構(gòu)成取樣電阻，其阻值為： （2- 3） （2- 4） （2- 5） 1 腳所接電解電容要儲存接通狀態(tài)時的電能，其值為： （2- 6） （2- 7） 根據(jù)基爾霍夫電流定律 kcl 節(jié)點(diǎn)的電流之和為 0，可得： （2- 8） 因其在具體電路中處于開關(guān)狀態(tài)，電壓與電流因不同的負(fù)載及回路架構(gòu)（如 驅(qū)動方式）表現(xiàn)出來的波形的形狀各有不同，并且其功率損耗形式多樣，包括開 關(guān)（導(dǎo)通、截止瞬間）損耗、導(dǎo)通時內(nèi)阻損耗等；這樣就不能簡單用電壓與電流 乘積來計算它的功率損耗。 開通損耗 = （2-9）conde ton ddt

25、titvds 0 )()( （2-fecondpcond 10） 本科生課程設(shè)計（論文） 開關(guān)（導(dǎo)通、截止瞬間）損耗 （2- )( 0 )()( ontd dttidtvdseon 11） （2- feoffeonpsw dttidtvdseoff trofftd )( )()( )( 0 12） 合并上述各積分項得（其中為單位時間所消耗的能量）etot （2-)(eoffecondeonfetotfpswpcondptot 13） 因此選用額定正向電流 1900a，反復(fù)重復(fù)峰值 1600-3400v，中頻特性的 kpx1900 晶閘管。 2.4 系統(tǒng)仿真 2.4.1 48v/2.5a 電動車

26、充電器仿真模型建立 本科生課程設(shè)計（論文） 圖 2.9 multisim 仿真主電路圖 multisim 是 interactive image technologies (electronics workbench）公司 推出的以 windows 為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計工 作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的 仿真分析能力。采用 multisim 仿真軟件仿真設(shè)計，經(jīng)搭接連接電路后，開始運(yùn) 行從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計和測試。 本科生課程設(shè)計（論文） 2.4.2 48v/2.5a 電動車充電器仿真波形及數(shù)據(jù)分析 圖 2

27、.10 單端反激仿真圖 圖 2.11 開關(guān)電源仿真圖 從仿真波形圖來看，整流、逆變以及開關(guān)電源環(huán)節(jié)均正常工作，有正常的波形。 本科生課程設(shè)計（論文） 第 3 章 課程設(shè)計總結(jié) 這次的課程設(shè)計中運(yùn)用了大量的電力電子技術(shù)的知識。目前所用的電力電子 器件均由半導(dǎo)體制成，故也稱電力半導(dǎo)體器件。整流電路的作用是將交流降壓電 路輸出的電壓較低的交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動性直流電，這就是交流電的整流過程， 整流電路主要由整流二極管組成。經(jīng)過整流電路之后的電壓已經(jīng)不是交流電壓， 而是一種含有直流電壓和交流電壓的混合電壓。習(xí)慣上稱單向脈動性直流電壓。 橋式整流是由多只整流二極管作橋式連接，外用絕緣塑料封裝而成，大功率

28、橋式 整流器在絕緣層外添加金屬殼包封，增強(qiáng)散熱。橋式整流器品種多，性能優(yōu)良， 整流效率高，穩(wěn)定性好，最大整流電流從 0.5a 到 50a，最高反向峰值電壓從 50v 到 1000v。 在整個開關(guān)電源的電路中高頻逆變-變壓器-高頻整流電路是最主要的部分， 高頻逆變通過高頻 dc/ac 變換技術(shù)，將低壓直流電逆變?yōu)楦哳l低壓交流電，然后 經(jīng)過高頻變壓器升壓后，再經(jīng)過高頻整流濾波電路整流成通常均在 300v 以上的 高壓直流電，最后通過工頻逆變電路得到 220v 工頻交流電供負(fù)載使用。高頻逆 變的優(yōu)缺點(diǎn)：高頻逆變采用的是體積小，重量輕的高頻磁芯材料，從而大大提高 了電路的功率密度，使得逆變電源的空載損

29、耗很小，逆變效率得到了提高。通常 高頻逆變器峰值轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 90%以上。但是其也有顯著缺點(diǎn)，高頻逆變器不能 接滿負(fù)荷的感性負(fù)載，并且過載能力差。隔離變壓器是利用電磁感應(yīng)原理,對配 電或信號進(jìn)行電氣隔離的裝置。隔離變壓器在逆變器中通常被設(shè)計在逆變器的輸 出端,可以起到增加逆變器性能改善負(fù)載端供電質(zhì)量的作用。 開關(guān)電源的體積和重量也不斷減小，提高開關(guān)頻率并保持較高的效率是主要 的途徑。一個開關(guān)電源經(jīng)常需要同時提供多組供電，這可以采用給高頻變壓器設(shè) 計多個二次繞組的方法來實現(xiàn)，每個繞組分別連接到各自的整流和濾波電路，就 可以得到不同電壓的多組輸出，而且這些不不同的輸出之間是相互隔離的。很多 開關(guān)電

30、源的輸入為直流，來自電池或者另一個開關(guān)電源的輸出，這樣的開關(guān)電源 被稱為直流-直流變換器。直流-直流變換器分為隔離型和非隔離型兩類，隔離型 多采用反激、正激、半橋等隔離型電路，而非隔離開關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方 向高頻化使開關(guān)電源小型化，并使開關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，值得注意的 是，僅能從這些輸出中選擇一路作為輸出電壓反饋，因此也就只有這一路電壓的 穩(wěn)壓精度較高，其他路的穩(wěn)壓精度都較低，而且其中一路的負(fù)載變化時，其他路 本科生課程設(shè)計（論文） 的電壓也會跟著變化。 開關(guān)電源也有缺點(diǎn)和常見的故障如：開關(guān)電源看著小巧，功率和磁心變壓器 以及控制方式有關(guān)，電磁干擾大，紋波系數(shù)大。尤其有音頻、視頻的范疇內(nèi)，對 電磁干擾非常敏感，在音頻表現(xiàn)為音色不純厚，可能會有絲絲聲；在視頻表現(xiàn)為，