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摘 要

随着电力电子元器件的制作工艺水平的提高，电力电子学科也在不断发展，高性能的开关电源在很多应用中被运用，并代替线性电源成为主流产品。相比于线性电源，开关电源在很多性能上有更大的优势，比如说变压器的体积，电路利用效率还有稳定性等。开关电源已经在各类电子、电气等设备中广泛应用。

反激式开关电源是各类开关电源中结构最简单、价格最便宜的一种，相比于桥式开关电源，不会出现桥臂短路和磁通不平衡问题；相比于正激式开关电源，不需要输出滤波电感和续流二极管。由美国公司生产的UC3842芯片是一种电流控制型芯片具有瞬态响应、反馈补偿等优势，应用UC3842芯片驱动MOSFET的反激式开关电源在市场上占有很大的比重。

为此，本设计在充分了解各类开关电源的基础上，根据PWM原理,而设计的一种反激隔离式的开关稳压电源，实现输入电压AC100-240V，输出可调电压DC0-24V，输出功率50W。

关键词：开关电源 PWM 反激式

The design of adjustable Switch Mode Power Supply（0-24V）

ABSTRACT

Along with the improvement of the level of power electronic components, the power electronics is also developing, high performance switching power supply is used in a lot of applications, and instead of linear power supply to become the mainstream products. Compared to linear power supply, switching power supply has a greater advantage in a lot of performance, such as the volume of the transformer, circuit use efficiency and stability, etc.. Switching power supply has been widely used in various types of electronic, electrical and other equipment.

Flyback switching power supply is one of the most simple, the cheapest price of the various types of switching power supply structure, compared to bridge switching power supply, it does not become the problem about bridge arm short-circuit and the flux imbalance; compared to flyback switching power supply, it do not need to output filter inductor and the freewheeling diode. UC3842 chip produced by the company in the USA is a current control chip with transient response and feedback compensation and other advantages, Flyback switching power supply whose MOSFET drived by UC3842 chip in the market occupies a large proportion.

To this end, the design is on the basis of fully understanding of various types of switching power supply, according to the principle of PWM,and the design of a flyback isolated switching power supply, can realise the function about input voltage AC100-240V, output adjustable voltage DC0-24V, and output power 50W

Key words：Switching Power Supply；PWM；Flyback type

目 录

摘 要 II

ABSTRACT III

第一章 前言 1

1.1 选题的背景、目的及意义 1

1.2 国内外研究现状及存在的问题 2

1.3 本设计的主要研究内容 2

第二章 开关电源的研究及方案选择 3

2.1 引言 3

2.2 开关电源的分类 3

2.3 方案的选择 3

2.3.1 开关电源的类型选择 3

2.3.2 主回路拓扑结构的选择 3

第三章 Protel99SE和开关电源工程设计 5

3.1 Protel99 SE功能介绍 5

3.1 Protel99 SE开发平台 6

3.3 Protel99 SE和开关电源工程设计 7

第四章 开关电源总体设计方案的介绍 9

4.1 总设计方案的硬件系统 9

4.1.1 开关电源能量变换过程框图设计 9

4.1.2反激开关电源的设计方案硬件图 9

4.2反激开关电源的硬件图及工作原理 10

4.2.1反激式开关电源原理图及分析 10

4.2.2反激式开关电源系统设计电路图 11

4.2.3反激电源的工作过程 11

4.3 反激开关电源的主电路设计 12

4.3.1技术指标 12

4.3.2黑箱估计 12

4.3.3 高频变压器的设计 13

4.3.4 输出滤波电路和整流器设计 14

4.4控制器驱动部分的设计 15

4.4.1功率半导体器件的选择 15

4.4.2控制芯片UC3842原理 15

4.4.3控制芯片UC3842外围相关电路设计 16

4.5反激开关电源部分元器件的选择 18

4.5.1 磁珠的选择 18

4.5.2 电容器的选择 18

4.5.3 电阻的选择 19

4.5.4 二极管的选择 19

第五章 开关电源的保护电路设计 21

5.1 保护电路的简介 21

5.2输入保护电路的设计 21

5.2.1 输入整流器/滤波电路设计 21

5.2.2 过流保护电路 22

5.3.钳位电路 22

5.3.1 箝位电路介绍 22

5.3.2 箝位电路设计 23

5.4 过压保护电路 23

5.4.1 可调式精密并联稳压器的选择 23

5.4.2 反馈光耦合器的选择 24

5.5输出从0V起调实现方式的构想 25

结 论 27

参考文献 28

附 录 30

致 谢 31

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