現 代 電 源 技 術

基于反激變換器的手機充電器內部簡單電路設計報告

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摘 要

在學習課程《現代電源技術》的基礎上，設計了一個簡單的開關電源電路，實現將220V，50Hz的交流市電輸入變換為輸出電壓為5V、輸出電流為2A的直流電。該電路包括整流部分、反激變換器和反饋控制部分。整流部分采用不控單相橋式電路以及濾波電容，實現將交流電轉變為200V的直流電。反激變換器實現了將200V直流電轉變為5V的直流電輸出。在反饋控制部分，通過交流小信號模型得到系統的動態傳遞函數以及環增益T，得到系統的穩定性不好。在忽略右邊平面零點的條件下對系統進行滯后-超前校正，改善系統性能。最后通過Matlab對系統模型進行仿真驗證，論證了系統設計過程的可行性和正確性，和反饋控制器對系統性能的改善作用。最終得到輸出直流電壓5V，紋波65mV的結果，基本完成設計任務。

關鍵詞： 開關電源 反激變換器 滯后-超前校正 Matlab仿真

目 錄

TOC \o "1-3" \h \u HYPERLINK \l _Toc26889 第一章 緒論 PAGEREF _Toc26889 1

HYPERLINK \l _Toc28373 1.1 研究背景 PAGEREF _Toc28373 1

HYPERLINK \l _Toc16555 1.2 反激變換器及其工作原理 PAGEREF _Toc16555 1

HYPERLINK \l _Toc7141 1.3 單相橋式整流電路工作原理 PAGEREF _Toc7141 3

HYPERLINK \l _Toc26803 1.4 變換器組成 PAGEREF _Toc26803 4

HYPERLINK \l _Toc13512 第二章 變換器主電路設計 PAGEREF _Toc13512 5

HYPERLINK \l _Toc3897 2.1 設計指標 PAGEREF _Toc3897 5

HYPERLINK \l _Toc326 2.2 整流電路設計 PAGEREF _Toc326 5

HYPERLINK \l _Toc11957 2.3 反激電路設計 PAGEREF _Toc11957 5

HYPERLINK \l _Toc17557 2.3.1 負載設計 PAGEREF _Toc17557 5

HYPERLINK \l _Toc28054 2.3.2 電容設計 PAGEREF _Toc28054 5

HYPERLINK \l _Toc8991 2.3.3變壓器設計 PAGEREF _Toc8991 6

HYPERLINK \l _Toc24465 2.3.4 電力電子器件的選取 PAGEREF _Toc24465 9

HYPERLINK \l _Toc1800 2.4 本章小結 PAGEREF _Toc1800 9

HYPERLINK \l _Toc24176 第三章 反饋控制器設計 PAGEREF _Toc24176 10

HYPERLINK \l _Toc575 3.1 反激變換器交流等效模型分析 PAGEREF _Toc575 10

HYPERLINK \l _Toc7793 3.2 反激變換器傳遞函數分析 PAGEREF _Toc7793 14

HYPERLINK \l _Toc25070 3.2.1 輸入電壓到輸出電壓的傳遞函數 PAGEREF _Toc25070 14

HYPERLINK \l _Toc621 3.2.2 占空比到輸出電壓的傳遞函數 PAGEREF _Toc621 15

HYPERLINK \l _Toc1659 3.3 反饋控制器設計 PAGEREF _Toc1659 16

HYPERLINK \l _Toc5727 3.4 本章小結 PAGEREF _Toc5727 21

HYPERLINK \l _Toc27769 第四章 Matlab仿真驗證 PAGEREF _Toc27769 22

HYPERLINK \l _Toc2823 4.1 開環系統電路仿真 PAGEREF _Toc2823 22

HYPERLINK \l _Toc30267 4.2 閉環系統電路仿真 PAGEREF _Toc30267 23

HYPERLINK \l _Toc9144 4.3 不同輸入電壓下閉環系統與開環系統響應的比較 PAGEREF _Toc9144 25

HYPERLINK \l _Toc17126 4.3.1輸入電壓幅值為280V閉環系統與開環系統響應的比較 PAGEREF _Toc

總結

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