现 代 电 源 技 术

基于反激变换器的手机充电器内部简单电路设计报告

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摘 要

在学习课程《现代电源技术》的基础上，设计了一个简单的开关电源电路，实现将220V，50Hz的交流市电输入变换为输出电压为5V、输出电流为2A的直流电。该电路包括整流部分、反激变换器和反馈控制部分。整流部分采用不控单相桥式电路以及滤波电容，实现将交流电转变为200V的直流电。反激变换器实现了将200V直流电转变为5V的直流电输出。在反馈控制部分，通过交流小信号模型得到系统的动态传递函数以及环增益T，得到系统的稳定性不好。在忽略右边平面零点的条件下对系统进行滞后-超前校正，改善系统性能。最后通过Matlab对系统模型进行仿真验证，论证了系统设计过程的可行性和正确性，和反馈控制器对系统性能的改善作用。最终得到输出直流电压5V，纹波65mV的结果，基本完成设计任务。

关键词： 开关电源 反激变换器 滞后-超前校正 Matlab仿真

目 录

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

HYPERLINK \l _Toc28373 1.1 研究背景 PAGEREF _Toc28373 1

HYPERLINK \l _Toc16555 1.2 反激变换器及其工作原理 PAGEREF _Toc16555 1

HYPERLINK \l _Toc7141 1.3 单相桥式整流电路工作原理 PAGEREF _Toc7141 3

HYPERLINK \l _Toc26803 1.4 变换器组成 PAGEREF _Toc26803 4

HYPERLINK \l _Toc13512 第二章 变换器主电路设计 PAGEREF _Toc13512 5

HYPERLINK \l _Toc3897 2.1 设计指标 PAGEREF _Toc3897 5

HYPERLINK \l _Toc326 2.2 整流电路设计 PAGEREF _Toc326 5

HYPERLINK \l _Toc11957 2.3 反激电路设计 PAGEREF _Toc11957 5

HYPERLINK \l _Toc17557 2.3.1 负载设计 PAGEREF _Toc17557 5

HYPERLINK \l _Toc28054 2.3.2 电容设计 PAGEREF _Toc28054 5

HYPERLINK \l _Toc8991 2.3.3变压器设计 PAGEREF _Toc8991 6

HYPERLINK \l _Toc24465 2.3.4 电力电子器件的选取 PAGEREF _Toc24465 9

HYPERLINK \l _Toc1800 2.4 本章小结 PAGEREF _Toc1800 9

HYPERLINK \l _Toc24176 第三章 反馈控制器设计 PAGEREF _Toc24176 10

HYPERLINK \l _Toc575 3.1 反激变换器交流等效模型分析 PAGEREF _Toc575 10

HYPERLINK \l _Toc7793 3.2 反激变换器传递函数分析 PAGEREF _Toc7793 14

HYPERLINK \l _Toc25070 3.2.1 输入电压到输出电压的传递函数 PAGEREF _Toc25070 14

HYPERLINK \l _Toc621 3.2.2 占空比到输出电压的传递函数 PAGEREF _Toc621 15

HYPERLINK \l _Toc1659 3.3 反馈控制器设计 PAGEREF _Toc1659 16

HYPERLINK \l _Toc5727 3.4 本章小结 PAGEREF _Toc5727 21

HYPERLINK \l _Toc27769 第四章 Matlab仿真验证 PAGEREF _Toc27769 22

HYPERLINK \l _Toc2823 4.1 开环系统电路仿真 PAGEREF _Toc2823 22

HYPERLINK \l _Toc30267 4.2 闭环系统电路仿真 PAGEREF _Toc30267 23

HYPERLINK \l _Toc9144 4.3 不同输入电压下闭环系统与开环系统响应的比较 PAGEREF _Toc9144 25

HYPERLINK \l _Toc17126 4.3.1输入电压幅值为280V闭环系统与开环系统响应的比较 PAGEREF _Toc