洛阳理工学院毕业设计（论文）
电源主电路触发电路保护电路脉冲产生电路电压反馈控制电路软启动电路辅助电路
图2-4 开关电源控制电路框图
电压反馈控制通过检测电压的大小，对输出电压进行采样，然后将采样电压与参考电压进行比较得到一个电压误差，再将电压误差进行处理后送给脉冲产生电路，从而调节输出脉冲的脉宽，实现输出电压稳压的目的。
驱动电路作为执行部分，其工作原理是将控制电路输出的PWM脉冲信号驱动大功率开关管。由于所提供的脉冲幅度以及波形会影响开关管的开关过程，所以，应该选择适当的驱动电路。
因为电源的输出滤波电容较大，开始时会产生非常大的充电电流。它不仅使开关管有可能损坏，而且也会引起过流保护装置误动作。若为了避过流保护的误动作而将保护电路的动作时间延长，这将会降低过流保护的安全可靠性。输出电压在合闸时容易出现过冲，这种过冲，合闸时可能发生，在关闭电源时也可能产生。因此，软启动电路可以消除这种冲击，在启动时提供一个逐渐上升的电压信号给脉冲产生电路，使其得到缓冲而慢慢建立起电压。
为了提高安全可靠性，开关电源保护电路的功能为过流保护、过压保护、欠压保护、温度保护。其中，过流保护和过压保护是为了保护负载和电源两者而设置的；欠压保护和温度保护是为了电源本身而设置的。
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2.4 整流滤波电路的设计
整流滤波包括输入和输出整流滤波，可以提高电压或者电流的稳定度。
2.4.1 输入整流滤波回路
本文设计的是1000W大功率电源。为了减小电源的输入滤波电容，本文使用的输入整流滤波是通过三相桥式整流和谐振元件组成。
2.4.2 输出整流滤波回路
在大功率电源的设计中，常用的输出整流滤波分为桥式整流和全波整流。桥式整流电路相比较于全波整流除了适合输出电压比较高的电路之外，还具有使变压器结构简单和降低整流管电压的作用，所以桥式整流电路在输出滤波上更好。
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第3章 开关电源主电路的设计
3.1 开关电源的设计要求
本文设计的大功率开关电源主要应用于电力系统的高频开关电源，确定技术指标如下:
1.输入电压:380V?20%； 2.电网频率:50Hz?10%； 3.功率因数:0.93以上； 4.输入过压告警:437V?5V； 5.输入欠压告警:320V?5V； 6.输出标称电压:220V； 7. 输出电压范围:176-286V； 8.输出纹波电压:?Vo为10mV； 9.输出额定电流:5A； 10.输出过压保护:325V?5V； 11.输出欠压保护:195V?5V；
在该课题的设计过程中，主要对大功率开关电源的工作原理、电路结构作了分析，并结合开关电源的相关参数，确定并设计出了开关电源的电路结构。
3.2 电路结构框图
通过对大功率开关电源设计的任务要求，我们对选取的方案作了一些验证和比较。通过图3-1可以看出主电路和控制电路的基本组成。其中，主电路包括输入整流滤波、高频逆变和输出整流滤波三个部分。控制电路
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包括监控单元、控制和保护单元、辅助电源和反馈四个部分。
交流输入直流输出ENI全桥整流滤波高频逆变整流滤波辅助电源控制和保护单元反馈集中监控单元监控单元
图3-1开关电源的电路结构框图
经过分析比较和电路元器件的选择后作具体的电路设计，如图3-2所示。该电路分为输入整流滤波电路、单相逆变桥和输出整流滤波电路。
三相交流输入电首先要经过EMI整流滤波，其作用主要是是滤除功率管开关产生的电压电流尖峰和毛刺，减小对系统的干扰。然后再将信号送到全桥整流滤波电路，它采用了LC滤波，其主要作用是延长了电流导通时间，限制了电流峰值，从而达到提高电源的输入功率因数的目的。除此之外，电阻R1和R2存在的目的是为了平衡串联电容上的电压，维持系统稳定。而高频电容与电解电容的并联是为了滤除高频谐波，同时也弥补了电解电容在高频特性方面的不足。
L1D1C1C3R1C5C7L2C8Q1Q3C4C2R2C6Q2D2Q4L4D3L3C12R3C9C10C11C14C13C15D5D7D4D6T1C16C17C18T2电流采样 图3-2开关电源的电路结构图
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为了满足高压、高功率的要求，在单相逆变桥电路中选择使用绝缘栅双极晶体管（IGBT）。其中，电容C7和C8并联在两个桥臂之间，起到了降低两个桥臂之间的尖峰的干扰的作用。电感L2和电容C16、C17、C18起到了防止变压器T2的直流偏磁的作用。为了检测原边电流是否满足要求，变压器的原边需要添加交流互感器。
在输出整流滤波电路中，选择全桥整流滤波电路，以满足高压的要求。其中，高频滤波电感L4，电解电容（C9、C11、C15）和高频电容（C10、C14）是为了滤除高频谐波分量。共模电感L3，Y电容（C12、C13）是为了抑制共模分量。电流采样电阻和输出二极管D3是为了防止电池电流反灌。
3.3 输入整流滤波电路
该电源的输入整流滤波电路为整流桥电路和输入滤波电路两部分。
3.3.1 整流桥电路
工作频率为50Hz，输入电压为380V三相交流电压，采用三相整流桥。 （1）耐压
整流桥输入电压的最大值
Uin.max?Uin?1.2?380?1.2?456V （3-1）
整流二极管的电压峰值为
2Uin.max?2?380?(1?20%)?644.8V （3-2）
选取的裕量为50%时644.8?(1?50%)?967.2V
根据整流桥的实际电压参数，我们选择耐压为1200V的整流桥。 （2）额定电流
因为电源的效率会随着输入功率的变化而变化，所以我们应选择电源的效率的最小值。因此，选择的电源效率为80%。
输入功率为
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