多路输出反激式开关电源设计
摘 要:以UC3844芯片为控制核心，设计并制作了多路输出反激式开关电源。完成
了多路输出反激式开关电源系统设计，完成具体模块电路详细设计，包括 EMI 滤波电路、前级保护和整流桥电路、缓冲吸收电路、高频变压器、UC3844的启动与驱动电路、电流检测和过流保护电路等。合理选择、设计和分配了开关电源各电路参数；设计出电路原理图，根据设计规范制作出 PCB，并组装出电源样机，最后对设计的样机进行测试验证。
开关电源样机输出电压稳定性较高，输出电压纹波较小，符合设计规范小于 80mV 的要求；样机整体测试结果表明，电源各项指标均符合要求，输出稳定，性能较好。
关键词：开关电源；反激式；UC3844；模块化
Design of Multi-output Flyback Switching Power Supply
Abstract: It was designed and produced a set of multiple output fly-back switching
power supply, using the chip UC3844 as the control core. The design of the system and specific module circuits was completed. The module circuits include EMI filter circuit, level protection and bridge rectifier circuit, snubber circuit, high frequency transformer, start and drive circuit of UC3844, current sensing and over-current protection circuit. The parameters of switching power supply circuit were chose, designed and distributed reasonably. According to the schematic circuit design and design specifications, we produced the PCB, and assembled the prototype of power supply, also finished the test in the final.
The higher stability of the output voltage of the switching power supply prototype, the output voltage ripple is small, meet the design specifications to the requirements of less than 80mV; The prototype of the overall test results show that the power of the indicators are in line with the requirements, output stability, better performance.
Keywords: switch power supply；flyback；UC3844；Modular
目 录
1 概 述 ........................................................................................................................ 1
1.1 课题研究背景与意义 ......................................................................................... 1 1.2 课题设计内容 ..................................................................................................... 1 2 反激式开关电源系统分析 ............................................................................................ 1
2.1 反激变换器工作原理分析 ................................................................................. 1 2.2 控制电路分析 ..................................................................................................... 3 2.3 系统整体架构 ..................................................................................................... 5 3系统设计 ......................................................................................................................... 5
3.1 变压器设计 ......................................................................................................... 5
3.2 控制芯片选择 ................................................................................................... 10 3.3 控制芯片驱动电路及定时电阻电容计算 ....................................................... 12 3.4 缓冲吸收电路 ................................................................................................... 16 3.5 前置保护电路 ................................................................................................... 17 3.6 EMI滤波电路选择与设计 ................................................................................ 17 3.7 输入整流滤波电路 ........................................................................................... 18 3.8 反馈电路设计 ................................................................................................... 20 3.9电流检测和过流保护电路 ................................................................................ 21 3.10 软启动电路 ..................................................................................................... 22 3.11 MOS管瞬态抑制保护电路 ............................................................................. 22 4 系统调试 ...................................................................................................................... 23
4.1 硬件调试 ........................................................................................................... 23 4.2 空载输出电压波形测量 ................................................................................... 23 4.3 纹波测量与分析 ............................................................................................... 23 5 结 束 语 ...................................................................................................................... 27 参考文献 .......................................................................................................................... 28 致 谢 ................................................................................................................................ 29 附 录 .............................................................................................................................. 30
附录1 多路输出反激式开关电源原理图 ............................................................. 31
附录2 多路输出反激式开关电源PCB图 ............................................................ 32 附录3 多路输出反激式开关电源系统元器件清单 ............................................. 33
南通农业职业技术学院学生毕业论文
多路输出反激式开关电源设计
1 概 述
1.1 课题研究背景与意义
随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益
密切，而电力电子设备都离不开可靠的电源，其供电一般采用开关电源。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。在建设资源节约型、环保示范型社会的大背景下，具有高效节能、安全环保、短小轻薄等方面优点的开关电源已经成为本学科一个重要的研究热点。
其中反激式开关电源，是开关电源拓扑中最简单的一种。输出变压器同时充当储能电感，整个电源体积小、结构简单，可同时输出多路互相隔离的电压，所以得到广泛应用。本次毕业设计制作的多路输出反激式开关电源是为各种电力电子器件供电。
1.2 课题设计内容
设计多路输出的反激式开关电源，指标如下： (1) 输入电压：AC220V±10%
(2) 输出电压五组：三路+15V(1.0A)、两路+5V（1.0A） (3) 输出电压纹波:VPP≤80mV
(4) 工作频率：100KHz (5) 最大占空比：Dmax=0.42 (6) 效率η=75% (7) 总功率：55W
给出电源主电路与控制电路的设计清单。用protel软件进行电源电路原理图与PCB图的设计，进行电路调试，对调试过程中出现的问题进行分析处理，获得多路输出反激式开关电源原理样机。 2 反激式开关电源系统分析
本节完成主变换电路拓扑结构的选择，对控制电路调节方式进行选取，分析给
出系统整体架构图，为开关电源各电路模块设计奠定基础。 2.1 反激变换器工作原理分析
反激变换器由于电路简单，所用元件少，适用于多输出场合。反激变换器的拓扑结构如图2-1所示，其中T1是高频变压器，Q1是MOS管，C1、C2是滤波电容，D1为整流二极管。其基本工作原理是：当开光管Q1 开通时变压器原边导通，输入的直流电压通过初级绕组向变压器灌入能量；Q1 关断时变压器内灌注的能量通过次级绕组释放，经 D1 整流、C2 滤波后供负载使用。通过PWM脉冲产生电路
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多路输出反激式开关电源设计 - 图文
