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降压型PWM AC-DC开关电源课程设计 电气工程与自动化系 自动化专业 指导老师:路纲 组员:张浩轩 袁和礼 闫永超 刘潇洒 设计摘要： 本作品是是基于最常用的AC-DC-DC升降压电路实现了从交流到直流的高效率转换功能，通过这个系统，实现了用工频交流电降压之后达到24V,然后通过整流滤波以及降压稳压电路，实现了输出电压达到36V，电流达到2A。另外，通过过流保护模块，保证了电路的安全高效运行。最后通过功率因数测量电路，对工作电路能够高效运行提供理论保证。 单相AC-DC变换电路是十分常见的一种电路，常常用于各种充电器或驱动各种小功率电子设备，为了提高电路功率，本设计采用开关电源电路，开关电源电路是电力电子电路中的一种，被广泛应用在小功率及各种电子设备领域，顾名思义，开关电源就是电路中的电力电子器件工作在开关状态的电源，对于AC/DC电路，可以变换的主要对象是电压和电流。在这道题目中，要求输入交流电压Us=24V、输出直流电流Io=2A 条件下，使输出直流电压Uo=36V±0.1V且设计并制作功率因数测量电路，实现AC-DC 变换电路输入侧功率因数的测量。这道题的难点功率因数的测量及校正调整电路及变换电路效率不低于95%，在于实际操作中开关电源开关电路很难达到95%，功率因数的调整也难以实现，基于以上问题采用先对输入交流电进行整流，然后通过DC/DC升降压电路进行升降压，电路设计工作分为功率因数测量及校正电路，整流电路，DC/DC升降压电路， 2．方案比较与论证 2．1各种方案比较与选择 整流电路方案选择 方案一：利用晶闸管和电容对输入交流电进行整流，晶闸管又称可控硅，是非常常见的元器件之一，常用于控制输入的电流，电压，晶闸管整流的优点是可控制输出电压的电压值，使得输入交流电在20到30V变化时，整流后的电压可稳定在一个固定值，以便于DC/DC进行生压。 方案二：利用快恢复二极管和电容进行整流，这是最常用的一种整流方式，输出波形稳定， 晶闸管虽然可调输出电压，但是其本身太易损坏，不易控制，所以本设计采用方案二。 DC/DC开关电源电路的选择方案 方案一：使用常见uc3843芯片输出的pwm波控制mos管设计开关升压型稳压电源，UC3843 是高性能固定频率电流模式控制器专为离线和直流至直流变换器应用而设置，具有可微调的振荡器、能进行精确的占空比控制、温度补偿的参考、高增益误差放大器、电流取样比较器和大电流图腾柱式输出，是驱动功率MOSFET的理想器件。 方案二：使用常见uc3843芯片输出的pwm波控制mos管设计:cuk电路 方案二虽然可自动完成升降压，能够满足题目中输入20到30V交流整流输出固定36V的要求，但是题目中要求输出2A大电流，cuk电路的负载能力不强，输出大电流时电压调整率太大，所以选择方案一。 2．2方案证论 UC3843 具有可微调的振荡器、能进行精确的占空比控制、温度补偿的参考、高增益误差放大器、电流取样比较器和大电流图腾柱式输出，是驱动功率MOSFET的理想器件。通过uc3843控制功率MOSFET的通断是的电感流处于连续，断续，临界连续三种模式，即在开关二极管VT导通区间电感L储能，在开关管截止期间终止时刚好经续流二极管VD，负载R释放完，并且通过uc3843自带的2号引脚的电压反馈使得输出电压稳定在36V，达到题目要求。且升压型开关电源的负载能力较强可以达到题目所要求的2A电流， 当Us=24V，Io 在0.2A～2.0A 范围内变化时，负载调整率SI也比较小 可以满足题目要求。 2.3控制系统的论证与选择 采用UC3843 具有可微调的振荡器、能进行精确的占空比控制、温度补偿的参考、高增益误差放大器、电流取样比较器和大电流图腾柱式输出，是驱动功率MOSFET的理想器件。Uc3843广泛应用于电子信息设备的电源电路设计中。根据UC3843的功能特点，结合Boost电路拓扑结构，完全可设计成电流控制型的升压DC-DC电路。该电路外接元器件少，控制灵活，成本低，输出功率容易做到100W以上，具有其他专用芯片难以实现的功能。且此芯片输出pwm稳定可调，外接电路简单易行，不需要单片机控制，使用方便。 2.2