電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)-半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)

1、電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）題目：240w半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)摘要本次設(shè)計(jì)的是240w半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源，為負(fù)載供電。電源是各種電子設(shè)備不可或缺的組成部分，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到電子設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)及能否安全可靠地工作。由于開關(guān)電源本身消耗的能量低，電源效率 比普通線性穩(wěn)壓電源提高一倍，被廣泛用于電子計(jì)算機(jī)、通訊、家電等各個(gè)行業(yè)。 它的效率可達(dá)85%以上，穩(wěn)壓范圍寬，除此之外，還具有穩(wěn)壓精度高、不使用電 源變壓器等特點(diǎn)，是一種較理想的穩(wěn)壓電源。本文介紹了一種采用半橋電路的開 關(guān)電源，其輸入電壓為單相170260v,輸出電壓為直流24v恒定，最大電流10a。 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括主電路的原理與主電路圖的設(shè)

2、計(jì)、控制電路器件的選取、保護(hù)電路 方案的確定以及計(jì)算機(jī)仿真與波形分析等方面。關(guān)鍵詞：半橋變換器；功率m0s管；脈寬調(diào)制；穩(wěn)壓電源。目錄第1章緒論11.1電力電子技術(shù)概況11.2本文設(shè)計(jì)內(nèi)容2第2章電路設(shè)計(jì)32.1穩(wěn)壓電源總體設(shè)計(jì)方案32. 2具體電路設(shè)計(jì)42.2. 1 主電路設(shè)計(jì)42.2.2控制電路設(shè)計(jì)52. 2. 3驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)62. 2. 4保護(hù)電路設(shè)計(jì)72.2.5整體電路設(shè)計(jì)82.3元器件型號(hào)選擇9第3章課程設(shè)計(jì)總結(jié)13參考文獻(xiàn)14第1章緒論1.1電力電子技術(shù)概況電子技術(shù)包括信總電子技術(shù)和電力電子技術(shù)兩人分支。通常所說的模擬電子 技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)屬于信息電子技術(shù)。電力電子技術(shù)是應(yīng)用于電

3、力領(lǐng)域的電子 技術(shù)，它是利用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的新興學(xué)科。0前所用的電 力電子器件采用半導(dǎo)體制成，故稱電力半導(dǎo)體器件。信息電子技術(shù)主要用于信息 處理，而電力電子技術(shù)則主要用于電力變換。電力電子技術(shù)的發(fā)展是以電力電子 器件為核心，伴隨變換技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。電力電子技術(shù)可以理解為功率強(qiáng)大，可供諸如電力系統(tǒng)那樣大電流、高電壓 場(chǎng)合應(yīng)用的電子技術(shù)，它與傳統(tǒng)的電子技術(shù)相比，其特殊之處不僅僅因?yàn)樗軌?通過人電流和承受高電壓，而ii要考慮在人功率情況下，器件發(fā)熱、運(yùn)行效率的 問題。為了解決發(fā)熱和效率問題，對(duì)于大功率的電子電路，器件的運(yùn)行都采用開 關(guān)方式。這種開關(guān)運(yùn)行方式就是電力電

4、子器件運(yùn)行的特點(diǎn)。電力電子學(xué)這一名詞是20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的，“電力電子學(xué)”和“電力電子 技術(shù)”在內(nèi)容上并沒冇很大的不同，只是分別從學(xué)術(shù)和工程技術(shù)這2個(gè)不同角度 來稱呼。電力電子學(xué)可以用圖1的倒三角形來描述，可以認(rèn)為電力電子學(xué)由電力 學(xué)、電子學(xué)和控制理論這3個(gè)學(xué)科交叉而形成的。這一觀點(diǎn)被全世界普遍接受。 電力電子技術(shù)與電子學(xué)的關(guān)系是顯而易見的。電子學(xué)可分為電子器件和電子電路 兩大部分，它們分別與電力電子器件和電力電子電路相對(duì)應(yīng)。從電子和電力電子 的器件制造技術(shù)上進(jìn)兩者同根同源，從兩種電路的分析方法上講也是一致的，只 是兩者應(yīng)用的0的不同，前者用于電力變換，后者用于信息處理。0前，開關(guān)電源以小型

5、、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于以電子計(jì)算機(jī)為 主導(dǎo)的各種終端設(shè)備、通信設(shè)備等幾乎所冇的電子設(shè)備，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛 速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。并對(duì)開關(guān)電源提出了小型輕量要求，此外要求 開關(guān)電源效率要更高、性能更好、可靠性更高等。當(dāng)前，各國正在努力開新器件、 新材料以及改進(jìn)裝連方法，進(jìn)一步提高效率，縮小體積，降低價(jià)格，以解決開關(guān) 電源面臨的課題。隨著電力電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新，開關(guān)電源產(chǎn)業(yè)會(huì)冇更廣闊的發(fā) 展前景。1.2本文設(shè)計(jì)內(nèi)容開關(guān)電源在效率、體積和重量等方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于線性電源，因此已經(jīng)基本取 代了線性電源，成為電子熱備供電的主要電源形式，受到人們的青睞。采用先整 流濾波、后經(jīng)高頻逆變得到

6、高頻交流電壓，然后由高頻變壓器降壓、再整流濾波 的方法。這種采用高頻開關(guān)方式進(jìn)行電能變換的電源稱為開關(guān)電源。隨著電子技 術(shù)和應(yīng)用迅速地發(fā)展，開關(guān)穩(wěn)壓電源的品種和類型也越來越多。按激勵(lì)方式分為 他激式和自激式；按調(diào)制方式分為脈寬調(diào)制型、頻率調(diào)制型和混合調(diào)制型；按開 關(guān)管電流的工作方式分開關(guān)型和諧振型；按開關(guān)晶體管的類型分為晶體管型和可 控硅型；按儲(chǔ)能電感與負(fù)載的連接方式分為串聯(lián)型和并聯(lián)型；按晶體管的連接方 式分為單端式、推挽式、半橋式、全橋式。本文設(shè)計(jì)了一種半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源, 它具冇驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)功率小，開關(guān)速度快，開關(guān)頻率高等優(yōu)點(diǎn)。具體設(shè)計(jì) 技術(shù)參數(shù)如下：1. 輸入電壓?jiǎn)蜗?70260v

7、;2. 輸入交流電頻率4565hz;3. 輸出直流電壓24v恒定；4. 輸出直流電流10八；5. 最大功率:250w；6. 穩(wěn)壓精度： 直流輸出電壓整定值的1%;本文分別從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)：1. 主電路設(shè)計(jì)；2. 控制電路設(shè)計(jì)；3. 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)；4. 保護(hù)電路設(shè)計(jì)；5. 整體電路設(shè)計(jì)；6. 元器件型號(hào)的選擇；第2章電路設(shè)計(jì)2.1穩(wěn)壓電源總體設(shè)計(jì)方案隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電源技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。對(duì)電源的要求 也各冇不同。本次設(shè)計(jì)的是一種功率較大，的開關(guān)電源。如圖2. 1為本次設(shè)計(jì)的主體方框圖。設(shè)計(jì)采用了 ac / dc / ac / dc變換方 案。一次整流后的直流電壓，經(jīng)過冇源

8、功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)以提高系統(tǒng)的功率因數(shù), 再經(jīng)半橋變換電路逆變后，由高頻變壓器隔離降壓，最后整流輸出直流電壓。系 統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)為冇源功率因數(shù)校正電路、dc / dc電路、功率因數(shù)校正電路、pwm 控制電路和保護(hù)電路等。開關(guān)電源采用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)器件，通過周期性間斷工作，控制開關(guān) 器件的占空比來調(diào)整輸出電壓。開關(guān)電源的基本構(gòu)成如下圖所示，其中dc/dc變 換器進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換，它是開關(guān)電源的核心部分，此外還冇起動(dòng)、過流與過壓保護(hù)、 噪盧濾波等電路。輸出采樣電路檢測(cè)輸出電壓變化，與基準(zhǔn)電壓ur比較，誤差電 壓經(jīng)過放大及脈寬調(diào)制(pwm)電路，再經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路控制功率器件的占空比，從 而達(dá)到調(diào)整輸出

9、電壓大小的0的。具冇一定的抗不平衡能力，對(duì)電路對(duì)稱性要求 不很嚴(yán)格；適應(yīng)的功率范圍較大，從幾十瓦到千瓦都可以；開關(guān)管耐壓要求較低; 電路成本比全橋電路低等。這種電路常常被用于各種穩(wěn)壓輸出的dc變換器dc/dc變換器冇多種電路形式，常用的冇工作波形為方波的pwm變換器以及 工作波形為準(zhǔn)正弦波的諧振型變換器。圖2.1主體方框圖采用uc3854a/b控制芯片組成功率因數(shù)校正電路來提高功率因數(shù)，用芯片 uc3825作為控制芯片來代替sg3525,不僅外圍電路簡(jiǎn)單，而ii具冇冇容差過壓 限流功能，還采用了 ir2304作為驅(qū)動(dòng)芯片，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，ii自帶死區(qū)，防止半橋上下管直通。該電路用高速雙路pwm控制

10、器uc3825為控制芯片，功率mosfet為開關(guān)器件 而構(gòu)成的推挽逆變器，逆變器輸出，經(jīng)高頻lc濾波后輸出imhz/loow正弦波功 率信號(hào)。實(shí)驗(yàn)證明電路產(chǎn)生的波形質(zhì)量好，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，并具冇體 積小，效率高的特點(diǎn)。低頻小功率信號(hào)源往往用線性功率放人電路，其電路比較 簡(jiǎn)單，波形質(zhì)量好，易于實(shí)現(xiàn)。而對(duì)于高頻、中大功率信號(hào)源用線性功率放大電 路難以實(shí)現(xiàn)，特別是對(duì)于要求imhz/loow正弦波功率信號(hào)源，采用線性功率放大 電路，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整困難，不易實(shí)現(xiàn)。而采用高速雙路pwm控制器uc3825 為控制芯片，功率mosfet為開關(guān)器件,經(jīng)lc高頻濾波，輸出imhz/loow正弦波 功

11、率信號(hào)源，其波形質(zhì)量好，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，效率高2.2具體電路設(shè)計(jì)2.2.1主電路設(shè)計(jì)反激式電源一般用在100w以下的電路，而本電源設(shè)計(jì)最人功率達(dá)到250w， 額定電流為10a左右。在功率較大的高頻開關(guān)電源中，常用的主變換電路冇推挽 電路、半橋電路、全橋電路等。其中推挽電路用的開關(guān)器件少，輸出功率大，但 開關(guān)管承受電壓高（為電源電壓的2倍），且變壓器冇6個(gè)抽頭，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；全橋 電路開關(guān)管承受的電壓不高，輸出功率大，但需要的開關(guān)器件多（4個(gè)），驅(qū)動(dòng)電路 復(fù)雜；半橋電路開關(guān)管承受的電壓低，開關(guān)器件少，驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單。根據(jù)對(duì)各種拓?fù)?方案的電氣性能以及成本等指標(biāo)的綜合比較，本電源選用半橋式dc / d

12、c變換器 作為主電路。如圖2.2即為主電路圖。圖2.2中si、s2、cl、c2和主變壓器t1構(gòu)成了半橋dc/dc變換電路。mosfet采用11nc380。電路的工作頻率為80 khz。變壓器采用e55的鐵氧體 磁芯，無須加氣隙。繞制時(shí)采用“三段式”繞法，以減小漏感。r1和r2用以保證 電容分壓均勻，r3、c3和r4、c4為mos管兩端的吸收電路。c5為隔直電容, 用來阻斷與不平衡伏秒值成正比的直流分量，平衡開關(guān)管每次不相等的伏秒值。 c5采用優(yōu)質(zhì)cbb無感電容。ct是電流互感器，作為電流控制時(shí)取樣用。d3、 d4采用快恢復(fù)二極管，經(jīng)過l1和c6、c7平波濾波后輸出out2給控制芯片供 電，rs

13、、r6則是反饋電壓的采樣電阻。主變壓器的輸出out3為高頻低壓交流 電。如圖2所示，反饋電壓和輸出電壓同一繞組，樣，可以在負(fù)載變化吋最人限 度地保證輸出電壓的穩(wěn)定。后級(jí)可接一個(gè)或多個(gè)多路輸出的變壓器，然后通過整 流電路整流，這樣既能保證每路輸出都是獨(dú)立的，又可以得到任意人小的電壓。 故可滿足dsp等需要多路不同電壓供電且精度較高的要求。2.2.2控制電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制電路采用高速雙路的pwm控制器uc3825,如圖2.3所示即為所 選電路，其內(nèi)部電路主要由高頻振蕩器、pwm比較器、限流比較器、過流比較 器、基準(zhǔn)電壓源、故障鎖存器、軟啟動(dòng)電路、欠壓鎖定、pwm鎖存器、輸出驅(qū) 動(dòng)器等組成。它比sg

14、3525具有以下優(yōu)點(diǎn)：1) 改進(jìn)了振蕩電路，提高了振蕩頻率的精度，并ii具冇更精確的死區(qū)控制；2) 具冇限流控制功能，且門檻電流冇5%的容差；3) 低啟動(dòng)電流(100ma);4) uc3825關(guān)斷比較器是一個(gè)高速的過流比較器，它具有1. 2v的門檻值，保證芯 片重新啟動(dòng)前軟啟動(dòng)電容完全放電，在超過門檻值時(shí)，輸出為低電平狀態(tài)，防止 上下橋臂同時(shí)導(dǎo)通而引起短路。下圖為主電路的控制電路前級(jí)的r808和r809與穩(wěn)壓管構(gòu)成一個(gè)啟動(dòng)電路，觸發(fā)uc3825開始工作后， 由反饋輸出out1自供電。pwm的調(diào)制波由r1和ct振蕩產(chǎn)生，rt、ct 一般 按式(1)及式(2)選取。rt=3v/ (10ma) *(

15、1-dmax) (1)ct=(1.6*dmax)/(rt*f) (2)式中：f=80khz,為所取的頻率腳l(inv)、腳2(e/a)和腳3(hi)構(gòu)成一誤差放大器,做為電壓反饋用，腳 9(ilim)為限流，腳8(ss)為軟啟動(dòng)，腳ll(outa)及腳14(0utb)為輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。從圖中可看出，uc3825功能比較全，外圍電路簡(jiǎn)單，可有效減少pcb的布線與 外圍元器件，提高了系統(tǒng)的可靠性。 vn圖2. 3高速雙路pwm控制器uc3825電路圖2.2.3驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)iosfet的驅(qū)動(dòng)可采用脈沖變壓器，它具冇體積小，價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)，但直接驅(qū) 動(dòng)吋，脈沖的前沿與后沿不夠陡，影響mosfet的開關(guān)速度

16、。在此，采用了 tr2304 芯片，它是tr公司新推出的多功能600v高端及低端驅(qū)動(dòng)集成電路，它具冇以下 優(yōu)點(diǎn)。1）芯片體積?。╠tp8）,集成度高（可同時(shí)驅(qū)動(dòng)同一橋臂的上、下兩只開關(guān)器件）。2）動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，通斷延遲吋間220 / 220 ns（典型值）、內(nèi)部死區(qū)時(shí)間1000ns、匹 配延遲吋間50ns。3）驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，可驅(qū)動(dòng)600v主電路系統(tǒng)，具冇61 ma/130ma輸出驅(qū)動(dòng)能力，柵 極驅(qū)動(dòng)輸入電壓寬達(dá)1020v。4）工作頻率高，可支持100 khz或以下的高頻開關(guān)。5）輸入輸出同相設(shè)計(jì)，提供高端和低端獨(dú)立控制驅(qū)動(dòng)輸出，可通過兩個(gè)兼容3. 3v、 5v和15v輸入邏輯的獨(dú)立cmos或lst

17、fl輸入來控制，為設(shè)計(jì)帶來了很大的靈活 性。6）低功耗設(shè)計(jì)，堅(jiān)固耐用且防噪效能高。tr2304采用高壓集成電路技術(shù)，整合設(shè) 計(jì)既降低成本和簡(jiǎn)化電路，又降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)和節(jié)省電路板的空間，相比于其它分 立式、脈沖變壓器及光耦解決方案，tr2304更能節(jié)省組件數(shù)量和空間，并提高可 靠性。7）具有電源欠壓保護(hù)和關(guān)斷邏輯，tr2304冇兩個(gè)非倒相輸入及交叉?zhèn)鲗?dǎo)保護(hù)功能，整合了專為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的半橋mosfet或tgbt電路而設(shè)的保護(hù)功能。當(dāng)電源電 壓降至4. 7v以下時(shí)，欠壓鎖定(uvlo)功能會(huì)立即關(guān)掉兩個(gè)輸出，以防止直通電 流及器件故障。當(dāng)電源電壓大于5v吋則會(huì)釋放輸出(綜合滯后一般為0. 3v)。過 壓

18、(hvtc)及防閉鎖cmos技術(shù)使tr2304非常堅(jiān)固耐用。另外，tr2304還配備冇大 脈沖電流緩沖級(jí)，可將交叉?zhèn)鲗?dǎo)減至最低；同時(shí)采用具冇下拉功能的施密特 (sohmill)觸發(fā)式輸入設(shè)計(jì)，可冇效隔絕噪音，以防止器件意外開通。如下圖所示為tr2304的連線圖d.圖2. 4驅(qū)動(dòng)電路圖可以看出，ir2304具冇連線簡(jiǎn)單，外圍元器件少的優(yōu)點(diǎn)。其中vcc由主電路 中out自供電,ltn和htn分別接uc3825的兩個(gè)輸出端,vd要采用快恢復(fù)二極管, c1為濾電容，c2為自舉電容，最好采用性能好的鉭電容，r1和r2為限流電阻。2.2.4保護(hù)電路設(shè)計(jì)對(duì)于dc/dc電源產(chǎn)品都要求在出現(xiàn)異常情況(如過流、過

19、載)時(shí)，系統(tǒng)的保護(hù) 電路工作，使變換器及吋停止工作。uc3825的保護(hù)電路設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單，如圖2. 5 所示。通過電流互感器得到的采樣電流，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后送到uc3825腳9(iljim),當(dāng) 電流超過預(yù)定值時(shí)，uc3825自動(dòng)封鎖輸出脈沖，起到保護(hù)作用圖2. 5保護(hù)電路2.2.5整體電路設(shè)計(jì)為了提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，整流環(huán)節(jié)不能采用二極管整流，采用了 uc3854a / b控制芯片組成功率因數(shù)校正電路。uc3854a / bunitrode公司一種新的高功率 因數(shù)校正器集成控制電路芯片，是在uc3854基礎(chǔ)上的改進(jìn)，其特點(diǎn)是采用平均 電流控制，功率因數(shù)接近1，高帶寬，限制電網(wǎng)電流失真夕。圖2.6是

20、由uc3854a /b控制的冇源功率因數(shù)校正電路。圖2. 6整體電路圖該電路由兩部分組成。uc3854a/b及外圍元器件構(gòu)成控制部分，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)側(cè)輸入電流和輸出電壓的控制。功率部分由l2, cs, s等元器件構(gòu)成boost升壓 電路。開關(guān)管s選擇西門康公司的skm75gb123d模塊，其工作頻率選在35 khz。 升壓電感l(wèi)2為2mh/20a。c5采用兩個(gè)450v / 470gf的電解電容并聯(lián)。為了提 高電路在功率較小時(shí)的效率，所設(shè)計(jì)的pfc電路在輕載時(shí)不進(jìn)行功率因數(shù)校正， 當(dāng)負(fù)載較大時(shí)功率因數(shù)校正電路自動(dòng)投入使用。此部分控制由圖1中的比較器部 分來實(shí)現(xiàn)。r10及r11是負(fù)載檢測(cè)電阻。當(dāng)負(fù)載較輕

21、吋，r10及r11上檢測(cè)的信 號(hào)輸入給比較器，使其輸出端為低電平，d5導(dǎo)通，給ena（使能端）低電平使 uc3854a / b封鎖。在負(fù)載較大時(shí)ena為高電平才讓uc3854a / b工作。d6接 到ss（軟啟動(dòng)端），在負(fù)載輕時(shí)d6導(dǎo)通，使ss為低電平;當(dāng)負(fù)載增人要求uc3854a / b工作時(shí)，ss端電位從零緩慢升高，控制輸出脈沖占空比慢慢增大實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。 如圖2.7中各圖所示即為各種元件在電路中的波形。i 5ms/div負(fù)我輕時(shí)pfc封鎖時(shí)電流波形>>p/vl07/:5ms/div負(fù)我重時(shí)pfc工作時(shí)電流波形>lp、vl /:5ps/divmos管的驅(qū)動(dòng)波形/ 5ps/d

22、iv變壓囂原邊波形ip>0sj圖2. 7各種元件的波形圖2.3元器件型號(hào)選擇1. 輸入整流二極管的選擇設(shè)輸入交流電壓為：220v2 sin wt則經(jīng)過橋式整流后的平均電壓為：1廠440 v2h = ,220 a/2 sin wtd (vvr ) = = 198 v171 jo71二極管兩端承受的最大反相電壓為：-* 22072 = 155.54v2所以根據(jù)實(shí)際情= (23)*155.54 = 311.08v466.62v況即可選擇整流二 極管：tn4005 600v/1a2. 變壓器的設(shè)計(jì) (1)變比kt選最人占空比為0.85,電路中壓降au=2v,半橋式電路變壓器原邊繞組所加 電壓等于

23、輸入電壓的一半即ui (min> =98v則根據(jù)公式：(2)鐵心的選擇pta(.為鐵心磁路截面積；aw為鐵心窗門面積；匕為變壓器傳輸?shù)墓β剩籪s為開關(guān) 頻率；ab為鐵心材料所允許的最人磁通密度的變化范圍；d。為變壓器繞組導(dǎo)體 的電流密度；k。為繞組在鐵心窗口中的填充因數(shù)。若鐵心材料為鐵氧體則 b=0. 2t, d =4a/mm2, k =0. 5o根據(jù)sg3525的控制選擇開關(guān)頻率為100hz。根據(jù)公 式：a a >-120_ 100*0.2*4*106 *0.5=3000，醐2根據(jù)具體情況可選擇型號(hào)為de25的鐵心則ae=40. 00mm2, av=78. 2mm2, ae *a

24、w=3128 mm4可以滿足要求。(3)變壓器的繞組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：由于鐵磁材料的相對(duì)磁導(dǎo)率很大，因此勵(lì) 磁電感通常也較人。如果鐵心未夾緊，磁路屮有氣隙，則勵(lì)磁電感會(huì)急劇k降，勵(lì)磁電流成倍增加，導(dǎo)致變壓器性能嚴(yán)重劣化。變壓器的漏感同一次、二次繞組 互相耦合的緊密程度密切相關(guān)，耦合不夠緊，則漏感會(huì)增加。漏感對(duì)電路工作帶 來的影響主要是負(fù)面的，給開關(guān)器件造成過電壓、形成較大的損耗，過大的漏感 還會(huì)造成么空比的損失。因此變壓器的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減小漏感。減小漏感的辦法主 要是提高一次、二次繞組耦合的緊密程度，如采用間隔繞組等。3. 輸出濾波電感的設(shè)計(jì)at為允許的電感電流最人紋波峰峰值，取最人輸出電流的20%即2

25、a。根據(jù) 公式電感量為l =4/c,.xa/368v-4*6*100000*2選定電感鐵心：l=10+10*20%*0. 5=11aa a > l/max/,77*10 一udcl-60.3*0.5*4*106 =14000mm44. 輸出濾波電容的設(shè)計(jì)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，輸出電壓的峰峰值vqpp<200mv,考慮到功率開關(guān)管開關(guān)和輸出整 流二極管開關(guān)吋造成的電壓尖峰以及直流電壓殘留的100hz紋波，可令輸出電壓 的交流紋波為vqpp=50mv, au=2v,根據(jù)公式cfomn1-o nun8l/(2x)2af7opp y_l/max-mj121128*77*10-6 *(200*103)2

26、 *50*10一33687.8/f根據(jù)具體情況可以選擇兩個(gè)4. 7 u f/25v鋁電解電容并聯(lián)使用。5. 功率管的選擇 額定電壓考慮到功率器件的開關(guān)速度和驅(qū)動(dòng)電路的簡(jiǎn)潔,本電源擬選用m0sfet作為功率開關(guān)管來構(gòu)成半橋電路。整流濾波后的最人電壓值為368v,功率開關(guān)管的額定電壓一般要求高于直流 電壓的兩倍，則功率開關(guān)管的額定電壓選為800v。額定電流輸出濾波電感電流的最大值為11a,那么變壓器原邊電流最大值為 11八/6=1.8a,這也是功率開關(guān)管中流過的最大電流。考慮到2倍余量2*1. 8a=3. 6八。根據(jù)實(shí)際情況選擇trfbr30,其參數(shù)為800v/4. 1八。6. 變壓器二次側(cè)整流二極