4-15V直流电源设计

字数:7702页数:22  论文编号:JD430

摘 要

随着电子技术的发展，电子设备的种类也越来越多，对电源的要求更加灵活多样。为了适应各种电子设备的供电需求，从而促成了稳定可靠、高效率的电源的迅速发展。本文采用脉宽调制和半桥变换等技术设计的开关直流稳压电源，基本能够满足上述要求。该电源输入电压为交流220V±20％，输出电压为直流4～15V，输出电流为0～40A，工作频率为50HZ，其具有重量轻、体积小、成本低、稳定可靠、效率高等特点。本文主要介绍了该电源的工作原理和设计思路。

关键词：半桥变换；脉宽调制；直流电源

功能说明:

开关型稳压电源是采用功率半导体器件作为开关，通过控制开关的占空比调整输出电压。以功率晶体管（GTR）为例，当开关管饱和导通时，集电极和发射极两端的压降接近零；在开关管截止时，其集电极电流为零，所以功耗小，效率可高达70%～95%。而功耗小，散热器也随之减小，同时开关型稳压电源直接将电网电压进行整流滤波调整，再由开关调整管进行稳压；此外，开关工作频率在几十千赫兹，所需滤波电容器、电感器参数值都较小。另外，由于其功耗小，机内发热量少，从而提高了整机的稳定性和可靠性。而且其对电网的适应能力也有较大的提高，一般串联稳压电源只允许电网电压波动范围为220V+10%，而开关型稳压电源在电网电压从110V～260V范围内变化时，都可获得稳定的输出电压。输出电压在4～15V连续可调，输出 电流最大40A。它采用了半桥电路 ,采用功率MOS管为开关器件，开关工作频率为50kHz。因此，该电源具有重量轻、体积小、成本低等特点[2]。

主要技术指标:

(1)交流输入电压AC220V±20％；
(2)直流输出电压4～15V可调；
(3)输出电流0～40A；
(4)输出电压调整率≤1％；
(5)纹波电压Upp≤50mV；

目录
1综述   1
1.1引言   1
1.2功能说明   1
1.3主要技术指标   1
1.4工作原理   2
2系统电路设计  3
2.1交流EMI滤波及整流滤波电路  3
2.1.1开关电路产生电磁干扰的原因  3
2.1.2交流EMI滤波电路  3
2.1.3整流滤波电路原理及参数确定  4
2.1.4交流电磁干扰滤波器及整流滤波电路的设计  5
2.2半桥式功率变换器  6
2.3输出整流滤波电路  6
2.3.1变压器的选用  6
2.3.2工作原理  8
2.4辅助电源的设计   9
2.5风扇控制电路  9
2.6驱动电路的设计   10
2.7过流保护电路  11
2.8反馈电路   11
2.8.1 TL494脉宽调制器（PWM）工作原理  11
2.8.2 PWM控制电路的原理  13
3开关电源设计总原理图   14
4 PCB图  15
5材料清单  16
6结束语   17
参考文献   18
致谢  19