DCDCD开关电源设计

摘  要

本设计是DC/DC直流开关电源设计,首先将开关电源与线性电源进行对比，总结了开关电源的优点,并对其当前的发展以及在发展中存在的问题进行了描述，然后在对开关电源的整体结构进行了介绍的基础上，对开关电源的主回路和控制回路进行设计：在主回路中整流电路采用单相桥式、功率转换电路采用单端正激功率转换电路、采用增加副边绕组的方法实现多路输出，其中功率转换电路（DC/DC变换器）是开关电源的核心部分，对此部分进行了重点设计；控制电路采用PWM控制，控制器采用开关电源集成控制器GW1524、设计了过压保护电路、电压检测电路和电流检测电路，对各个部分的参数进行了计算并进行了元器件的选型。

【关键词】DC/DC变换器、PWM控制、整流、滤波。

目  录

1 概述 1

1.1开关电源的基本原理 1

1.2开关电源与线性电源的比较 2

1.3开关电源的发展与应用 2

1.4 开关电源当前存在的问题 3

2 整流电路的设计 5

2.1整流电路的选择 5

2.1.1单相半波整流电路 6

2.1.2单相桥式整流电路 7

2.2 防止电流冲击的设计 7

2.3 参数计算以及元器件的选型 8

2.3.1整流管参数计算 9

2.3.2 变压器参数 9

2.3.3 电容参数计算 10

3 DC/DC变换器的设计 11

3.1控制方式的选择 11

3.2 功率转换电路的选择 12

3.2.1 推挽式功率转换电路 12

3.2.2 全桥式功率转换电路 13

3.2.3 半桥式功率转换电路 13

3.2.4 正向激励功率转换电路 14

3.2.5 反向激励功率转换电路 15

3.3单端正激变换器的设计 15

3.3.1工作原理 16

3.3.2能量再生线圈P2的工作原理 17

3.3.3 多路输出的设计 17

3.3.4 变压器设计 17

3.3.5电感的参数计算 19

3.3.6 二极管和电容器的选择 21

3.3.7 开关管的选择 21

4 控制电路的设计 23

4.1控制模式的选择 23

4.1.1电压模式控制 23

4.1.2平均电流模式控制 24

4.1.3 峰值电流模式控制 25

4.1.4滞环电流模式控制 26

4.1.5相加模式控制 27

4.2 开关电源集成控制器 27

4.2.1 GWl524的特点 28

4.2.2 1524 的极限使用值和主要电性能 28

4.2.3 GW1524的内部结构 28

4.2.4 GW1524工作过程 31

4.3电压检测电路 32

4.4电流检测电路 33

4.4.1电阻检测 33

4.4.2电流互感器检测 34

4.5 启动和集成电路供电电路设计 35

4.6 保护电路的设计 36

5 结论及设想 38

致谢 39

参考文献 40

附录1：开关电源原理图 41

附录2：元器件清单 42