反激变换器设计

1 研究生专业 课程 考试 答题 册 学 号 2 0 1 1 2 6 1 6 9 5 姓 名 李 纪 波 考 试 课 程 高 级 电 力 电 子 线 路 设 计 考 试 日 期 2 0 1 2 -9 -1 得分： 2 要求： 直流隔离电源变换器设计 一、目的 1．熟悉逆变电路和整流电路工作原理，探究 PID 闭环调压系统设计方法。 2．熟悉专用 PWM 控制芯片工作原理及探究由运放构成的 PID 闭环控制电路调节规律，并分析系统稳定性。 3．探究 POWER MOSFET 驱动电路的特性并进行设计和优化。 4．探究隔离电源的特点，及隔离变压器的特性。 二、内容 设计基于脉冲变压器的 DC-AC-DC 变换器，指标参数如下：  输入电压：24V~36V；  输出电压：12V，纹波<1%；  输出功率：50W  开关频率：20kHz  具有过流、短路保护和过压保护功能，并设计报警电路。  具有隔离功能。  进行变换电路的设计、仿真（选择项）与电路调试。 3 第一章 绪论 隔离式变换器是由标准的 DC-DC变化器拓扑衍生而来的。如广泛应用于小功率（典型值小于 100W）场合的反激变换器拓扑。其实是用多 绕组电感代替才常用的单绕组电感的 buck-boost电路。类似地，广泛用于中大功率场合的正激变换器，是 buck的衍生拓扑，其中用变压器代替常用电感（扼流圈）。反激变换器电感其实既起电感也起变压器的作用，它不仅能像所有电感一样存储电磁能量，而且能像变压器一样提供电网隔离（安全需要）。而在正激变换器中，能量存储功能通过扼流圈来实现，变压器提供必要的电网隔离。 注意到在正激和反激变换器中，变压器除了提供必要的电网隔离外，还起到另外一个非常重要的作用，即由变压器“匝比”决定的恒比降压转换功能。匝比由输出（二次）绕组匝数除以输入（一次）绕组匝数得到。于是问题就产生了，理论上，开关变换器可以任意地进行升压或降压变换，为什么我们觉得有必要基于变压器匝比进行降压转换？只要进行简单的计算原因就显而易见——不需要任何辅助设施，只需一个极小的不现实的占空比值，变换器就可以变成一个从极高压输入到极低压输出的降压器。注意到世界上有些地方，最高的电流电网输入可以高达 270V（最坏情况下），所以这样的电流电压用传统桥式整流电路整流时，就将会有近2270382V的直流电压加在其后的 开关变换器电路上，但是相应的输出电压可能却很低（5V、3.3V、1.8V等）。于是对于已给定最小导通时间的各种典型...