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Beijing Jiaotong University 开关电源设计—push-pull converter结题报告 姓名：TYP 班级：电气0906 学号组别：第九组 指导老师：游小杰 完成日期：2012.11.28 设计题目 设计push-pull converter变换器。其中，输出电压48V， 功率为100W，输入电压为直流70V(30V。 设计步骤 具体设计流程 基本push—pull converter 主电路结构： 其工作原理如下： Q2导通时，变压器原边施加正电压，副边D1导通，电感电流上升； Q2截止时，变压器原边施加零电压，副边D1、D2导通，电感电流下降； Q1导通时，变压器原边施加负电压，副边D2导通，电感电流上升； Q1截止时，变压器原边施加零电压，副边D1、D2导通，电感电流下降。 主电路参数 ①基本关系： 首先根据电感电压半个周期内积分为0，得到： ，其中 又=48V，=100W，=7030V =100/48=2.083A =48/2.083=23.04Ω 又,则 即，则 又 考虑一般为整数，取为2，满足输入输出要求。 ②选取原边参数： 原边开关管、二极管工作环境相同，条件也相同，由工作原理可知： 开关管最大反向电压=2*=200V， 二极管最大反向电压=2*=200V， 取开关管频率为10KHZ， 考虑裕量问题，裕量50%裕量， 开关管：V=1.5*200=300V，I=1.5*4.166=6.25A， 二极管：V=1.5*200=300V，I=1.5*4.166=6.25A。 ③选取副边参数： 副边二极管工作环境相同，条件也相同，由工作原理可知： 二极管最大反向电压=2**=400V， 流过最大电流为=2.083A， 考虑裕量问题，裕量50%裕量， 二极管：V=1.5*400=600V，I=1.5*2.083=3.12A， 副边电感 又=2.083A，=2，=48V，=100μs，， 则=, 当时，D=48/80/2=0.3，==0.23μH 当时，D=48/200/2=0.12，==0.44μH 所以=0.44μH， 考虑裕量问题，取1.25=0.55μH， 考虑电感标称值，取L=0.56μH， 又 所以0.021F 考虑裕量问题，取C=1.25=0.026F, 考虑标称值，取C=0.03F 主电路仿真 由于matlab中无含有抽头的变压器，所以可以用以下电路实现推挽变换器的功能，参数按照设计参数赋值： 用开关管和开关的组合得到和含有抽头的变压器相同的电压波形，如下（由上至下为正管驱动信号、负管驱动信号、变压器原边电压波形）： 副边波形如下（由上至下为变压器原边电压—作为参考、电感左侧电压、电感电流、输出电压）： 可以得到输出电压示数和波形： 纹波符合要求小于2%。 驱动芯片、控制芯片、EMC措施 4.1驱动芯片 驱动芯片采用SG3525. SG3525的结构和工作原理: SG3525的特点如下： （1）工作电压范围宽：8—35V。 （2）5.1（1 1.0%）V微调基准电源。 （3）振荡器工作频率范围宽：100Hz?—400KHz. （4）具有振荡器外部同步功能。 （5）死区时间可调。 （6）内置软启动电路。 （7）具有输入欠电压锁定功能。 （8）具有PWM琐存功能，禁止多脉冲。 （9）逐个脉冲关断。 t1= 0.67RTCT 比较器动作时使放电电路接通，CT 放电，VC 下降并形成锯齿波的下降沿，当VC=VL时比较器动作，放电过程结束，完成一个工作循环，下降时间间t2 为： t2=1.3RDCT 注意：此时间即为死区时间 锯齿波的基本周期T 为: T=t1+t2=(0.67RT+1.3RD)CT 振荡频率：f=1/T 将频率除以2即为输出波的频率 输出电压波形：1KHz方波 RT=70KΩ,RD=2.38KΩ,CT=0.01uF，Css=0.1uF，Rv+=10KΩ. CT和RT是连接脚5和脚6的振荡器的电阻和电容，RD是于脚7相连的放电电阻的阻值。 2.2驱动电路 驱动可采用光耦电路，如下所示： 在实际采用时，可以改为只用一个NPN实现。 光耦合器（optical coupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦。光耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。 由于光耦