DC直流开关电源设计

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。(毕业设计网 )

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【关键词】DC/DC变换器、PWM控制、整流、滤波。
 
Abstract
In this paper,I designed a switch power supply system with three outputs: Compare the switch power with linear power at first , has summarized the advantage of the switch power ,have described its present development and there are natural questions in development. On the basis of the thing that the whole structure to the switch power has made an introduction, to the main return circuit and controlling the return circuit to design of the switch power: The rectification circuit adopts the single-phase bridge type in the main return circuit, the power changes the circuit and adopts and defies the power to change the circuit , realize by increasing the winding of one pair of sides single and well that many ways are exported, it is a key part of the switch power supply that the power changes circuit (DC/DC transformer ), have designed this part especially ; The control circuit adopts PWM to control, the controller adopts the switch power integrated controller GW1524, design the circuit to measure voltage and the circuit to el measure ectric current, selecting type of calculating and carrying on the components and parts the parameter of each part. [资料来源：www.THINK58.com]

Keyword ：DC/DC transformer , PWM control , rectification , straining waves.

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开关电源的基本原理
开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比调整输出电压，开关电源的基本构成如图1-1所示，DC-DC变换器是进行功率变换的器件，是开关电源的核心部件，此外还有启动电路、过流与过压保护电路、噪声滤波器等组成部分。反馈回路检测其输出电压，并与基准电压比较，其误差通过误差放大器进行放大，控制脉宽调制电路，再经过驱动电路控制半导体开关的通断时间，从而调整输出电压。



 
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

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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
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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

参考文献
[1]何希才.新型开关电源及其应用.北京：人民邮电出版，1996年
[2]周志敏、周纪海等.开关电源实用技术设计与应用.北京：人民邮电出版社，2003
[3]叶慧贞、杨兴洲等.新颖开关稳压电源.北京：国防工业出版社，1999
[4]王英剑.新型开关电源实用技术.北京：工业出版社，1999年
[5]孙燕、刘爱民.Protel 99设计与实例.北京：机械工业出版社，2000
[6]王力、张伟.电路设计与制板.北京：人民邮电出版社，2003年
[7]谢淑如.Protel PCB 99 SE电路板设计.北京：清华大学出版社，2001
[8]彭端、彭珞丽等.GBT全桥逆变器用RCC多路开关电源的研究.电气传动，2001年06期
[9] 朱瑞.开关电源新技术动态.微电子学，1994年02期
[10]李靖.中国开关电源市场的分析.电工技术杂志，2000年02期.
[11]毛兴武、王永彬等.PFC和PWM开关电源控制器.电子产品世界，1999年06期
[12]孙树朴、郑征等.电力电子技术.徐州：中国矿业大学出版社，2000

[资料来源：http://think58.com]

[13]何希才.新型开关电源的设计与维修.北京：国防工业出版社，2001.
[14]张占松.等.开关电源的原理与设计.北京：电子工业出版社，2004
[15]王水平等.PWM控制与驱动器使用指南及应用电路.西安：西安电子科技大学出版社，2004
[16]陈汝全.电子技术常用器件应用手册.北京：机械工业出版社，1994
[17]张庆双等.电子元器件的选用与检测.北京：机械工业出版社，2002
[18]徐德鸿等译.开关电源设计指南.北京：机械工业出版社，2004
[19]康华光.电子技术基础.北京：高等教育出版社，1999
 
附录1：开关电源原理图 
 
附录2：元器件清单

1、变阻器---------------------------------------3个
2、电阻----------------------------------------29个
3、电容-----------------------------------------9个
4、熔断器---------------------------------------1个
5、热敏电阻-------------------------------------1个
6、压敏电阻-------------------------------------1个
7、变压器---------------------------------------2组
8、整流二极管-----------------------------------7个
9、发光二极管-----------------------------------4个
10、稳压二极管----------------------------------4个
11、绝缘栅双极晶体管----------------------------1个
12、单相桥式整流模块----------------------------1片
13、集成芯片------------------------------------3片
14、三极管--------------------------------------2个
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