学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于功率因数校正的可调正负开关电源设计

作　者: 张阳辉
导　师: 张鹤鸣
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: AC/DC 开关电源有源功率因数校正反激变换
分类号: TM46
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 119次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着电子、通讯和网络技术的迅猛发展，电力电子技术近年来得到了广泛的应发展。本论文结合所在课题组的嵌入式开发板项目，依照开发板各路最大供电电流须满足1A的电气要求，并考虑电源电路的实用性与简便性，主要研究了带功率因数校正的AC-DC多路输出型正负式开关稳压电源。为了方便电路整体结构的设计，按照电路各模块实现功能的不同，整个电源划分为三部分，即有源功率因数校正部分(APFC)、反激直流变换电路和线性稳压器输出电压调节。电源输入为AC220V，频率50Hz，输出直流电压0V~±12V，最大电源功率为50W。电源整体结构所采用的设计方法是电源前级的有源功率因数校正电路采用Boost拓扑电路结构，调控方式为PWM控制，所选用的驱动控制芯片为英飞凌公司的ICE1PCS01，此款芯片最大的优点是电流电压双环调控，由于没有采用乘法器反馈结构，而是通过电流峰值检测与输出电压反馈共同作用调节驱动占空比。因此，外围电路简单，使所设计的电源达到了较高的性价比。通过APFC校正电路部分提高了输入功率因数，其电源功率因数最高可达95％，很大程度的降低了电源对电网的干扰。电源次级的功率变换电路应用UC3842芯片控制的单管反激电路，通过变压器变换与功率开关管占空比调节，实现了从功率因数校正级400V直流输出电压到稳定的±32V直流电压转换。最后，电源通过输出电压调控电路中的线性稳压器与电位器调节得到了输出可变的目标电压文中研究分析了关键部件的工作原理与特点，围绕各类功能模块搭建了外围电路以及参数设计。最后，采用Multisim以及Pspice仿真软件对关键电路模块进行了仿真，验证电路满足设计要求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 开关电源发展状况  7-9
  1.2 论文的主要内容  9-11
第二章电路系统设计  11-17
  2.1 开关电源发展趋势  11-14
    2.1.1 开关电源新特征  11-12
    2.1.2 新技术发展与前景  12-14
  2.2 电源设计参数  14-15
  2.3 电源系统设计  15-17
第三章功率因数校正设计  17-37
  3.1 有源功率因数校正  17-19
    3.1.1 功率因数的定义  17-18
    3.1.2 有源功率因数校正  18-19
  3.2 APFC 类别分析  19-22
    3.2.1 APFC 拓扑分析  19-20
    3.2.2 APFC 控制原理剖析  20-21
    3.2.3 APFC 电路结构  21-22
  3.3 有源功率因数校正电路设计  22-34
    3.3.1 控制芯片分析  22-27
    3.3.2 电路主体部分设计  27-33
    3.3.3 仿真分析与结论  33-34
  3.4 电磁兼容与保护电路  34-37
第四章 DC/DC 变换电路设计  37-57
  4.1 PWM 控制  37-42
    4.1.1 PWM 原理分析  37-39
    4.1.2 PWM 反馈控制模式  39-42
  4.2 隔离型电路  42-46
    4.2.1 隔离型正激电路  42
    4.2.2 反激电路原理  42-45
    4.2.3 反激箝位电路  45-46
  4.3 DC 变换电路设计  46-55
    4.3.1 控制芯片  46-48
    4.3.2 电路参数设计  48-51
    4.3.3 关键参数设计  51-55
  4.4 仿真分析与结论  55-57
第五章输出调控设计  57-63
  5.1 线性稳压器  57-58
  5.2 外围电路设计  58-60
    5.2.1 电压补偿电路  58-59
    5.2.2 输出端保护电路  59-60
  5.3 仿真分析与结论  60-63
第六章整体电路与版图设计  63-67
  6.1 开关电源结构  63
  6.2 电源整体电路  63-65
  6.3 版图设计  65-67
结论  67-69
致谢  69-71
参考文献  71-74

基于功率因数校正的可调正负开关电源设计

内容摘要

全文目录

相似论文