反激变换器设计(推荐文档).pdfVIP

研 究 生 专 业 课 程 考 试 答 题 册 得分： 学 号 2 0 11 2 6 16 9 5 姓 名 李 纪 波 考 试 课 程 高 级 电 力 电 子 线 路 设 计 考 试 日 期 2 0 12 - 9 - 1 1 要求： 直流隔离电源变换器设计 一、目的 1．熟悉逆变电路和整流电路工作原理，探究 PID 闭环调压系统设计方法。 2 ．熟悉专用 PWM 控制芯片工作原理及探究由运放构成的 PID 闭环控制电 路调节规律，并分析系统稳定性。 3．探究 POWER MOSFET 驱动电路的特性并进行设计和优化。 4 ．探究隔离电源的特点，及隔离变压器的特性。 二、内容 设计基于脉冲变压器的 DC-AC-DC 变换器，指标参数如下： 输入电压： 24V~36V ； 输出电压： 12V，纹波 1%； 输出功率： 50W 开关频率： 20kHz 具有过流、短路保护和过压保护功能，并设计报警电路。 具有隔离功能。 进行变换电路的设计、仿真（选择项）与电路调试。 2 第一章 绪论 隔离式变换器是由标准的 DC-DC变化器拓扑衍生而来的。 如广泛应用于小功 率（典型值小于 100W）场合的反激变换器拓扑。其实是用多 绕组电感代替才常 用的单绕组电感的 buck-boost 电路。类似地，广泛用于中大功率场合的正激变 换器，是 buck 的衍生拓扑，其中用变压器代替常用电感（扼流圈） 。反激变换器 电感其实既起电感也起变压器的作用，它不仅能像所有电感一样存储电磁能量， 而且能像变压器一样提供电网隔离（安全需要） 。而在正激变换器中，能量存储 功能通过扼流圈来实现，变压器提供必要的电网隔离。 注意到在正激和反激变换器中， 变压器除了提供必要的电网隔离外， 还起到 另外一个非常重要的作用，即由变压器“匝比”决定的恒比降压转换功能。匝比 由输出（二次）绕组匝数除以输入（一次）绕组匝数得到。于是问题就产生了， 理论上，开关变换器可以任意地进行升压或降压变换， 为什么我们觉得有必要基 于变压器匝比进行降压转换？只要进行简单的计算原因就显而易见——不需要 任何辅助设施， 只需一个极小的不现实的占空比值， 变换器就可以变成一个从极 高压输入到极低压输出的降压器。 注意到世界上有些地方， 最高的电流电网输入 可以高达 270V（最坏情况下），所以这样的电流电压用传统桥式整流电路整流时， 就将会有近 2 270 382V 的直流电压加在其后的 开关变换器电路上，但是相 应的输出电压可能却很低（ 5V、3.3V 、1.8V 等）。于是对于已给定最小导通时间 的各种典型变换器， 特别是当开关器件工作在高频时， 所需的电流转换比很难达 到要求。所以，在正激和反激变换器中， 我们可以直观地认识变压器就是把输入 定比近似地降为一个较小的合适值，而变换器则完成其余的工作（包括调节功 能）。 第二章