8964507_尹励先_基于PSpice的开关电源设计与仿真_论文二稿，尹励先.docx

目录摘要1Abstract2第一章绪论31.1课题研究目的及意义31.2国内外研究现状31.3设计方案41.4设计指标4第二章反激式变换器基本工作原理62.1开关电源的基本原理62.2反激式变换器的简化电路分析72.3DCM和CCM工作模式下的基本波形分析82.4反激式变换器RCD钳位电路92.5开关电源的控制方式102.5.1PWM控制技术102.5.2电压反馈信号控制的PWM102.5.3电流反馈信号控制的PWM11第三章反激式开关电源电路设计123.1抗干扰滤波电路设计123.2桥式整流电路设计133.3功率变换电路和输出整流滤波电路133.4PWM控制电路和取样稳压电路设计17第四章反激式开关电源的PSPICE仿真分析194.1PSPICE仿真软件的介绍194.2反激式开关电源Pspice仿真设计194.3Pspice仿真结果分析20参考文献23致谢2429摘要在现代社会中直流电源随处可见，而作为把交流电转换为直流电的开关电源在现实应用中有着重要的作用，尤其本文用到的反激式变换器因为电路结构简单，成本低等优点，得到了近乎80%的电源市场。本文重点分析了反激式变换器的典型拓扑结构和基本工作原理，简单介绍了变换器工作在CCM和DCM模式下的波形。论述了在实际应用中三种主流的调制方式，深入讨论了功率变换电路、RCD钳位电路、取样稳压电路等。并以开关控制器UC3842为核心，在Pspice环境下设计仿真了一款笔记本电脑充电电源。关键词：反激式；开关电源；UC3842；Pspice仿真。AbstractDcpowersupplycanbeseeneverywhereinmodernsociety,andasaswitchingpowersupplytoconvertalternatingcurrentintodirectcurrent,itplaysanimportantroleinpracticalapplications.Especially,flybackconverterusedinthispaperhasnearly80%ofthepowersupplymarketduetoitssimplecircuitstructureandlowcost.Inthispaper,thetypicaltopologicalstructureandbasicworkingprincipleofflybackconverterareanalyzed,andthewaveformofflybackconverterunderCCMandDCMmodesisbrieflyintroduced.Thispaperdiscussesthreemainmodulationmodesinpracticalapplication,includingpowerconversioncircuit,RCDclampcircuitandsamplingvoltagestabilizingcircuit.BasedontheswitchcontrollerUC3842,alaptopchargingpowersupplyisdesignedandsimulatedinPspiceenvironment.Keywords:flyback;SwitchModePowerSupply;UC3842.Pspicesimulation.第一章绪论1.1课题研究目的及意义开关电源是一种获得直流电源的电力电子装置，在当今社会中应用非常广泛，尤其在家用电器、信息通信、医疗器械，航空航天等领域。它比线性稳压电源有诸多优点，例如转换效率高、功率密度大、重量轻便、体积小易于携带等优点。由于其优良的性能和市场需求，发展至今在小功率范围内，开关电源已经基本淘汰了传统的线性稳压电源。可以说随着保护环境意识的不断提高，电能这种清洁能源的需求将越来越大，而开关电源在节约电能方面有着出色的表现，在将来势必得到很大的发展。1.2国内外研究现状上世纪50年代中期，开关电源的基本拓扑结构已经有人提出，但是受限于全控型和小功率开关器件的发展，开关电源的研究基本处于理论阶段，只在中小功率得到了实际应用。此时的电路基本上有各个单独的分立元件组成，尤其在控制电路部分没有现在的高度集成化，从而造成了当时的开关电源开关频率低、电路复杂，稳定性差，不宜与调试的现象，但是与传统的线性稳压电源相比较，也展显出了其重量轻，体积小，效率高（最高70%）的优点。随着开关器件的不断发展，20世纪70年代全控性电力晶体管GTR出现，开关电源才正式步入“高频”时代，此时的开关频率最高可以做到20KHz，但是仍处于中小型功率范畴。直到20世纪80年代初期，绝缘栅双极型晶体管IGBT问世并被应用在开关电源中，开关电源才由中小功率过