摘要
开关电源由于具有效率高、体积小、重量轻的特点，近年来获得了飞速发展。开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。本文主要以半桥变换电路为开关电源的主电路，设计一台品质优良的直流开关稳压电源。
主变压器的设计对开关稳压电源的工作影响很大，要求设计的变压器有较高的效率和较少的漏感。半桥变换电路中变压器的利用率高，本文对变压器进行了精心设计，对变压器漏抗进行了计算。
关于滤波电路的设计方法，各种不同的资料上均有介绍，本文采用付氏分析的方法，具有很强的实用性。这种方法设计出的滤波电路效果良好。
本文对IGBT的特性及使用中应主意的问题做了概述，对三相全波整流电路中出现故障的现象进行了描述。
关键词： 直流开关稳压电源 半桥变换电路
目 录
1 绪论……………………………………………………………………… 1
1.2 开关电源的发展史………………………………………………………2
1.3 本设计的技术指标…………………………………………………… 4
1.4 开关电源中的电力电子电路………………………………………… 4
1.4.1 非隔离型电路…………………………………………………5
1.4.2 隔离型电路……………………………………………………5
2 开关电源电路的设计……………………………………………………10
2.1 输入整流电路的设计…………………………………………………10
2.2 输入滤波电路的设计及计算…………………………………………11
2.3 半桥变换电路的设计及计算…………………………………………13
2.3.1 开关器件的设计及计算…………………………………… 14
2.3.2 主电路中R1C1、R2C2的设计及计算…………………………16
2.3.3 主电路中储能电容C3, C4的设计………………………… 16
2.3.4 主电路变压器的设计……………………………………… 17
2.3.5 主电路中整流二极管V5、V6的设计…………………………22
2.3.6 主电路中吸收电路R5C5、R6C6的设计……………………… 22
2.3.7 输出滤波电路的设计及计算……………………………… 25
2.4 开关电源控制电路的设计……………………………………………27
2.4.1 电压型控制技术…………………………………………… 27
2.4.2 电流型控制技术…………………………………………… 28
2.4.3 PWM集成控制器的基本原理…………………………………29
2.4.4 PWM集成控制器SG1525原理和应用…………………………30
2.5 保护电路的设计………………………………………………………35
2.5.1 过流保护…………………………………………………… 35
2.5.2 过电压保护………………………………………………… 35
2.5.3 欠电压保护………………………………………………… 36
3 辅助电路设计……………………………………………………………37
3.1 CW317系列正压集成稳压器……………………………………… 37
4 损失的计算…………………………………………………………… 39
4.1 输出回路的损失计算…………………………………………………39
4.1.1 二极管V5、V6损失的计算……………………………………39
4.1.2 吸收电路R5C5、R6C6的设计…………………………………40
4.1.3 输出回路的滤波电感及线路的损耗……………………… 41
4.2 变压器T1的损耗…………………………………………………… 41
4.2.1 变压器铁损的计算………………………………………… 41
4.2.2 变压器铜耗的计算………………………………………… 42
4.3 IGBT的损耗……………………………………………………………43
4.3.1 IGBT的损耗计算 …………………………………………43
4.3.2 IGBT吸收电路R1C1、R2C2的损耗计算………………………44
4.3.3 续流二极管V3、V4的损失计算………………………………45
4.4 三相桥式整流电路的损失计算…………………………………… 45
4.5 效率的计算………………………………………………………… 46
5 结束语………………………………………………………………… 47
致谢………………………………………………………………………… 48
参考文献…………………………………………………………………… 49
