武漢理工大學 電氣專業(yè) 電力電子課程設計 單端反激ACDCDC電源20V設計

1、課程設計任務書學生姓名： 專業(yè)班級： 電氣0905 指導教師： 工作單位： 武漢理工大學 題目: 單端反激AC-DC-DC電源（20V）設計 初始條件：設計一個AC-DC-DC電源，具體參數(shù)如下：單相交流輸入220V/50Hz，輸出直流電壓20V,紋波系數(shù)<5%，功率100W。要求完成的主要任務: （1） 對AC-DC-DC 電源進行主電路設計；（2） 控制方案設計；（3） 給出具體濾波參數(shù)的設計過程；（4） 在MATLAB/Simulink搭建閉環(huán)系統(tǒng)仿真模型，進行系統(tǒng)仿真；（5） 分析仿真結果，驗證設計方案的可行性。時間安排：2012年6月18日至2012年6月28日，歷時一周半，具

2、體進度安排見下表具體時間設計內容6.18指導老師就課程設計內容、設計要求、進度安排、評分標準等做具體介紹；學生確定選題，明確設計要求6.196.21開始查閱資料，完成方案的初步設計6.226.24由指導老師審核模型，學生修改、完善并對數(shù)學模型進行分析6.256.27撰寫課程設計說明書6.28上交課程設計說明書，并進行答辯指導教師簽名： 年 月 日系主任（或責任教師）簽名： 年 月 日摘要在很多設備中都需要直流電源，如電視機、打印機等等，傳統(tǒng)的AC/DC穩(wěn)壓電源都用的線性放大特性設計，功耗較大，現(xiàn)代AC/DC變換器采用功率半導體作為開關元件，通過周期性通斷開關，控制開關元件的占空來調整輸出電壓，

3、工作頻率高，濾波電容小、電感小，所以體積相對較小，而且開關電源的功耗較低，對電網的適用能力強，所以開關電源的應用逐漸取代了傳統(tǒng)的電源。而且現(xiàn)在的開關器件發(fā)展成熟開關頻率高，電源電路也已經逐步實現(xiàn)模塊化、集成化，并且向綠色化發(fā)展所以研究高頻開關電源是非常具有實用價值的。開關電源有多種拓撲結構，選擇合適的拓撲結構，合適的器件，是設計開關電源的重中之重。本次課程設計主要針對單端反激開關電源進行設計。目錄1高頻開關電源概述11.1開關電源發(fā)展概況11.2高頻開關電源的基本組成11.2.1開關電源的輸入環(huán)節(jié)11.2.2功率變換電路11.2.3 控制及保護電路12 AC-DC變換環(huán)節(jié)22.1 整流環(huán)節(jié)22

4、.2濾波環(huán)節(jié)32.2.1濾波原理32.2.2電容和電感濾波原理42.2.3型RC濾波電路42.2.4型LC濾波電路53 DC-DC變換環(huán)節(jié)53.1單端反激開關電源基本關系式53.1.1共同關系式63.1.2連續(xù)工作模式63.1.3 不連續(xù)工作模式63.2單端反激開關電源的控制74單端反激AC-DC-DC電源的設計84.1 設計任務84.2 主電路設計84.2.1直流濾波電路的設計94.2.2 單端反激開關電源變壓器的設計95 模型仿真106 小結12參考文獻135 模型仿真主電路圖圖5-1圖中電源采用有效值220v的正弦交流電源，整流部分采用橋式不控整流（封裝），濾波采用LC濾波電路，開關管采用開關頻率很高的MOSFET，控制電路直接用電壓反饋PI控制的PWM控制方式。 整流輸出波形圖5-2 多次進行濾波參數(shù)的調節(jié)，發(fā)現(xiàn)按照理論計算無法得到正確的波形，于是按照控制變量法則改變電感和電容的值，最終得到比較理想的波形如圖5-2最終輸出電壓和功率波形圖5-3由圖可見波形在最開始很