【摘 要】
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电源是保证电气设备正常、可靠、稳定工作不可或缺的重要组成部分,其中开关电源以高效、节能、轻便等优势成为研究的热点。个完整的开关电源系统主要由输入电路、开关变换器
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电源是保证电气设备正常、可靠、稳定工作不可或缺的重要组成部分,其中开关电源以高效、节能、轻便等优势成为研究的热点。个完整的开关电源系统主要由输入电路、开关变换器、变压器、输出电路和控制电路组成,完成将交流输入电转换成电力电子设备所需要的直流电。在深入分析开关电源工作原理和特点的基础上,根据设计指标要求,完成了一款单端反激式八路输出开关电源的设计,为电机伺服系统中的功率板和控制板提供可靠的工作电压。电源输入交流电压范围为165V-265V,八路直流电压输出分别±5V/2A、±14V/0.2A、3路15V/0.2A和15V/0.5A,开关电源工作频率为66kHz。论文首先分析了国内外高频开关电源的发展趋势,研究了开关电源各主要部分的工作原理与设计方法,介绍了开关电源中常见的DC-DC变换器拓扑结构,以及开关电源的调制模式和高频变压器的工作方式,确定了系统的整体方案；其次对电路各模块进行了详细设计,该电源以电流型控制芯片TOP246Y和高频变压器为核心,采用EMI滤波电路,箝位电路,控制芯片外围电路,反馈电路,保护电路以及输出端滤波电路等模块实现八路稳定输出；重点介绍了使用面积乘积法(AP)来确定高频变压器的磁芯型号,以及初级和次级绕组参数选取的步骤；最后合理选择、设计和计算了开关电源各电路参数,给出了电路的整体原理图。在设计的电路原理图的基础上,通过SIMetrix/SIMPLIS软件对变压器进行建模和仿真,验证了变压器设计参数的合理性；介绍了开关电源PCB的布线规则,制作出电路PCB,并组装出样机,最后对样机进行了测试。经测试样机输出电压准确度小于3%,纹波系数小于1%,样机整体测试结果表明,电源各项指标达到设计要求,输出电压稳定。
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