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《[fromweb]反激電源設(shè)計報告》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、專業(yè):電子信息工程姓名:學(xué)號:日期:2013/7地點:教二-125實驗報告課程名稱:___開關(guān)電源設(shè)計____指導(dǎo)老師:成績:__________________實驗名稱:反激電源實驗類型:同組學(xué)生姓名:一、實驗?zāi)康暮鸵螅ū靥睿┒?、實驗?nèi)容和原理(必填)三、主要儀器設(shè)備(必填)四、操作方法和實驗步驟五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理六、實驗結(jié)果與分析(必填)七、討論、心得一、實驗要求使用芯片:安森美的NCP1251;輸入電壓:單相AC85V~220V;輸出:兩路,5V,12V輸出,任選一路穩(wěn)壓??偣β什恍∮?5W;紋波:峰峰值小于額定電壓的5%;工作模式:自選,如CCM或者DCM;控制電路:峰值電流控
2、制。二、實驗原理1、理想反激變壓器工作原理理想反激變壓器的等效電路如圖1,工作過程如下:(1)當(dāng)Q1導(dǎo)通,直流電壓Ud加在激磁電感Lm上,電流im增加,激磁電感Lm存儲能量,開關(guān)管電流iq=im。副邊二極管D2關(guān)斷,id=0。(2)當(dāng)Q1關(guān)斷,iq等于0,激磁電感電流不能突變,激磁電流經(jīng)理想變壓器轉(zhuǎn)移到副邊,副邊二極管導(dǎo)通,id=n*im。(3)若激磁電感電流im未釋放完,Q1再次導(dǎo)通,則反激變換器工作在電感電流連續(xù)工作模式;若激磁電感電流釋放完時,Q1尚未導(dǎo)通,則反激變換器工作在電感電流斷續(xù)工作模式,此時激磁電流im=0,開關(guān)管電流iq=0,二極管電流id=0。圖1理想反激變壓器等效電路圖
3、圖2實際反激變壓器等效電路圖2、實際反激變壓器工作原理實際由于各種寄生參數(shù)的存在,如變壓器的漏感、開關(guān)管的源漏極電容等,進一步的等效電路如圖2。由于變壓器漏感Llk的存在,必須增加吸收電路,其換流過程比較復(fù)雜。本次設(shè)計即基于這一模型展開。三、反激變壓器的設(shè)計(以5V輸出為例)相關(guān)參數(shù):芯片工作頻率fs=65kHz;漆包線線徑:0.33mm;漆包線電流密度:5~8A/mm2;磁芯磁路長度Le:48.4mm;窗口面積Ae:84.4mm2。由此得出每根漆包線所能流過的電流約為0.5A。設(shè)計步驟:第一步:確定參數(shù):,,,(1)Udmin,Iomax時占空比最大Dmax=0.45,電流臨界連續(xù),則有,
4、取為18(2)由于臨界連續(xù),計算變壓器的副邊激磁電感值:(3)根據(jù)匝比得原邊電感:(4)原邊匝數(shù)(5)副邊匝數(shù)(6)RCD吸收電路設(shè)計導(dǎo)線d=0.33mm,J=5~8A/mm2,取J=6A/mm2。故5V輸出導(dǎo)線取2股,原邊導(dǎo)線取2股。同理可得12V輸出端取6股9匝。芯片供電電壓若取18V,可算出匝比為7,取副邊匝數(shù)為9,由于芯片供電電流較小,取股數(shù)為1。四、主要元器件電壓電流應(yīng)力計算(基于實驗數(shù)據(jù))①MOS管電壓應(yīng)力:a側(cè):(4.9V輸出)此時開關(guān)管最高電壓:b側(cè):(12.29V輸出)此時開關(guān)管最高電壓:∴MOS管承受的最大電壓為402V。②MOS管電流應(yīng)力:a側(cè):b側(cè):∴MOS管流過的最
5、大電流為0.73A。綜①②:根據(jù)采用的MOSFET型號FQPF6N80C,查詢其datasheet:阻斷電壓達到800V,導(dǎo)通電流達到5.5A,故電壓應(yīng)力為:402/800=0.50;電流應(yīng)力為:0.73/5.5=0.13,故實際數(shù)值完全滿足要求。③二極管電壓應(yīng)力:a側(cè):,故b側(cè):④二級管電流應(yīng)力:a側(cè):b側(cè):綜③④:由于采用的快恢復(fù)二極管MUR460能承受的反壓為600V,(正向不重復(fù)峰值電流)故:電壓應(yīng)力電流應(yīng)力a側(cè)二極管25.64/600=0.043.64/110=0.03b側(cè)二極管56.74/600=0.095.09/110=0.05∴實驗中,兩二極管均處于正常工作狀態(tài)。五、實驗波形
6、記錄空載半載滿載芯片PWM輸出MOS管源極電壓電流采樣(CS)副邊電壓(5V側(cè))輸出電壓(5V側(cè))輸出電壓紋波(5V側(cè))輸出電壓(12V側(cè))輸出電壓紋波(12V側(cè))分析:1.實驗時,電路要求從空載啟動;負載要緩慢調(diào)節(jié),且從滿載切換到空載時電路會停止工作。2.負載越輕,電路越工作于斷續(xù)狀態(tài)。空載時采樣電流、副邊電壓震蕩最明顯。六、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理1、負載調(diào)整率5空載12空載Vo(V)4.8995.042Vo(V)12.2912.87負載調(diào)整率2.92%(12V側(cè)滿載)負載調(diào)整率4.72%(5V側(cè)滿載)2、負載交叉調(diào)整率12空載5空載Vo(V)4.8954.880Vo(V)12.377.63交
7、叉調(diào)整率0.31%(5V側(cè)滿載)交叉調(diào)整率38.32%(12V側(cè)滿載)3、輸入電壓調(diào)整率:(兩路輸出滿載)Vin50100150240280輸入電壓調(diào)整率Vo(5V側(cè))4.8964.8984.9004.9004.9070.18%Vo(12V側(cè))12.9612.4012.3412.2712.255.92%4、輸入電壓范圍:50—280V均能保持輸出穩(wěn)定5、輸出電壓:5V側(cè):額定值4.899V,變化范圍[-0.0